利用束流位置监测器对超导直线加速器中低$\beta$重离子束进行非破坏性束流包络测量
加速器物理
2025-04-24 v1
摘要
在超导直线加速器（linac）中，准确监测束流动力学对于最小化束流损失和确保稳定运行至关重要。然而，在超导段中必须避免破坏性诊断，以防止微粒和出气现象的发生，这使得束流包络的直接测量尤为困难。本研究提出了一种非破坏性方法，利用束流位置监测器（BPM）基于束流分布四极矩的测量来估计横向束流包络。尽管这一概念最早于1980年代提出，但其应用，特别是对强子束的应用，一直受到低信号灵敏度和传统BPM几何结构精度限制的制约。为克服这些挑战，我们采用了 型BPM，其对四极分量具有更高的灵敏度，且非常适合低重离子束。该方法应用于超导RIKEN直线加速器（SRILAC）中的重离子束，将八个BPM的数据与传递矩阵计算和补充的线扫描仪数据相结合。所得束流包络估计与常规四极扫描结果吻合良好，证明了该技术在超导加速器段进行常规非破坏性束流监测的可行性。
引用
@article{arxiv.2504.16508,
title = {Nondestructive beam envelope measurements using beam position monitors for low-beta heavy ion beams in superconducting linear accelerator},
author = {Takahiro Nishi and Tamaki Watanabe and Taihei Adachi and Ryo Koyama and Naruhiko Sakamoto and Kazunari Yamada and Osamu Kamigaito},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.16508},
year = {2025}
}
备注
8 pages, 6 figures