DTL ビームテスト案
2003.7.7 T.
Kato
以下は、全てが順調に行われた場合を想定する。スタディと平行して、測定ソフト等の開発と改良が必要と思う。
ビームスタディ時間:午後1時〜午後7時
午前中:機器の準備
午前10時―10時30分 スタディ打ち合わせ
期間:13週+予備2週=15週程度
1.第1週:目標:DTLの後ろまでビームが加速されて、加速エネルギーが確認出来る。
ビーム:5 Hz, 5 mA, 30マイクロ秒。
1日:MEBTのビーム調整+MEBTエミッタンス測定
2日:DTLへの入射、テストスタンドのモニターチェック
3日:入射マッチング調整、DTL 電場強度と位相の調整
機器測定項目:DTLとRFQのRF電場強度とRF位相、DTQ電流、
MEBT Q電流、MEBTステアリング
ビーム測定項目:MEBT電流、DTL出力電流、
MEBT BPM, DTL 出力BPM
MEBTエネルギー、MEBTエミッタンス、DTLエネルギー
(DTLエミッタンス)
注)最初にMEBTのチューニングに時間をかける方法もあるが、今回は、あるチューニングレベルで、まず、DTL へビームを通してみて、その結果により、次の方針を細かく設定する方法とする。DTL タンク1台のビーム試験なので、最初の3日間の結果により、どこに問題点があるのかを、判断出来ると考える。バンチャーを使っていないので、DTLエミッタンス測定は、測定システムのチェックの意味が強い。達成された結果が劣る場合には、パラメータを細かくスキャンするなどの原因調査を、次週に行う。結果が良ければ、微調整は省略して、次に進む。
2.第2週:目標:バンチャーオンとして、高いビームの透過率が得られる事。
ビーム:5 Hz, 5 mA, 30マイクロ秒。
4日:MEBTの調整。バンチャーオンとするので、MEBTエネルギー調整、横収束の再調
整が必要。
5日:DTL電場強度と位相の調整。 DTL 縦方向入射調整。
バンチ長さ測定(高調波、スペアナ:原研より移動?)
6日:エミッタンス測定
3.第3週:目標:横方向のマッチングの改良と一応の最適チューニングの達成。
ビーム:5 Hz, 5 mA, 30マイクロ秒。
前週までの結果、縦のチューニングがほぼ良いと判断される場合、横方向のマッチング調査を行う。入射位置調整とtwiss parameter 調整をする。いずれも指標は、ビーム電流、横エミッタンス、出力ビームサイズ及び出力ビーム位置。
7日:入射位置調整
8日:入射twiss 調整
9日:総合調整
4.第4週:最適タンク電場強度と位相チューニング法のテスト
ある程度の横及び縦の入射マッチングが確保された段階で、最適タンク電場強度と位相チューニング法のテストを行う。
10日:phase-scan
11日:phase-scan
12日:phase-scan
5.第5週: RF reference 周波数の変更(山口さん)を行い、まず動作確認。次に大電流にして
チューニングを行う。
ビーム:5 Hz, 5 mA, 30マイクロ秒。
13日:RF 動作確認、チューニング確認。5 mA。
ビーム:5 Hz, 30 mA, 30マイクロ秒。
14日:30 mA にて、MEBT のチューニングから始めて
15日:2日間にて、大電流の最適チューニング。
低電流でDTQチューニングをするかどうかは、議論の余地あり。
6.第6週:DTQを変えて、最適収束磁場をさがす。
ビーム:5 Hz, 30 mA, 30マイクロ秒。
16日:DTQサーチ
17日:DTQ サーチ
18日:DTQ サーチ
7.第7週:DTQを変えて、最適収束磁場をさがす。
ビーム:5 Hz, 30 mA, 30マイクロ秒。
19日:DTQサーチ
20日:DTQ サーチ
21日:DTQ サーチ
8.第8週:チョップビーム加速
ビーム:5 Hz, 5 mA, 30マイクロ秒。
22日:低電流チューニング及びMEBT チョップビーム調整
23日:チョップビームDTL加速
24日:チョップビームDTL加速
9.第9週:プリ+チョップ連動テスト
ビーム:5 Hz, 5 mA, 30マイクロ秒。
25日:プリ+チョップ連動テスト
26日:プリ+チョップ連動テスト
27日:プリ+チョップ連動テスト
10.第10週:プリ+チョップ連動テスト
ビーム:5 Hz, 30 mA, 30マイクロ秒。
28日:プリ+チョップ連動テスト
29日:プリ+チョップ連動テスト
30日:プリ+チョップ連動テスト
11.第11週:長パルス加速テスト
本番とほぼ同じビームをデューティだけ落として加速。
ビーム:1 Hz, 30 mA, 300マイクロ秒
31日:チョッパーオフ、ビーム負荷、パルス内のパラメータ変化
32日:チョッパーオフ、ビーム負荷、パルス内のパラメータ変化
33日:チョッパーオン
12.第12週:長パルス加速テスト
本番とほぼ同じビームをデューティだけ落として加速。
ビーム:1 Hz, 30 mA, 300マイクロ秒
34日:チョッパーオン
35日:チョッパーオン
36日:チョッパーオン
13.第13週:ビーム誘起電圧その他
これまでのテストで、悪影響が出ていれば、その時点で調査しているはずであるが、仮に、大きな影響がない場合でも、ビームが作る電場について調べておくのが良い。これは、後続のタンクの知見ともなる。チョッパーオンとオフで測定する。
ビーム:5 Hz, 30 mA, 50マイクロ秒
* 本案では、主として、ビームの性質を調べる事を目標とするスタディについて記した。別途、各機器グループ独自のスタディも必要。それらを、適切な時期に設定して、全体のスケジュールを立てるのがよい。
* 順調ならば、スケジュールを前倒しで進める等、適宜判断する。
* 適当な時点で3-MeVビームのDTL透過テストを行う。
* データ等をまとめてコンピュータ内に記録するようにしたい。その形を制御Gが提案。