SuperKEKB フェーズ 1 における入射器とリングの現状
SUPERKEKB PHASE1 (INJECTOR+RING) STATUS REPORT紙谷 琢哉 ∗A) 、赤井 和憲 A) , 秋山 篤美 A) , 明本 光生 A) , 安達 利一 A) , 阿部 哲郎 A) , 荒川 大 A) , 荒木田 是夫 A) ,有永 三洋 A) , 有本 靖 A) , 飯田 直子 A) , 飯沼 裕美 A) , 池田 仁美 A) , 池田 光男 A) , 石井 仁 A) , 石橋 拓弥 A) , 岩崎 昌子 A) ,岩瀬 広 A) , 植木 竜一 A) , 上原 貞治 A) , 宇野 彰二 A) , 江川 一美 A) , 榎本 收志 A) , 榎本 嘉範 A) , Dima El Khechen B) ,海老原 清一 A) , 生出 勝宣 A) , 大内 徳人 A) , 大木 俊征 A) , 大沢 哲 A) , 大澤 康伸 A) , 大西 幸喜 A) , 大見 和史 A) ,小川 雄二郎 A) , 小田切 淳一 A) , 小野 正明 A) , 柿原 和久 A) , 影山 達也 A) , 風間 慎吾 C) , 梶 裕志 A) , 片桐 広明 A) ,加藤 茂樹 A) , 金澤 健一 A) , 可部 農志 A) , 川村 真人 A) , 川本 崇 A) , 菊池 光男 A) , 工藤 喜久男 A) , 倉品 美帆 A) ,小磯 晴代 A) , 小島 裕二 A) , 小玉 恒太 A) , 小林 鉄也 A) , 坂井 浩 A) , 坂本 裕 A) , 佐々木 信哉 A) , 佐武 いつか A) ,佐藤 大輔 A) , 佐藤 政則 A) , 佐藤 政行 A) , 佐波 俊哉 A) , 宗 占国 A) , 設楽 哲夫 A) , 柴田 恭 A) , 清水 洋孝 A) , 周 翔宇 A) ,周 徳民 A) , 白井 満 A) , 白川 明広 A) , 末武 聖明 A) , 末次 祐介 A) , 菅原 龍平 A) , 杉本 寛 A) , 諏訪田 剛 A) , 清宮 裕史 A) ,鷹崎 誠治 A) , 竹内 保直 A) , 竹中 たてる A) , 田中 窓香 A) , 多和田 正文 A) , 張 叡 A) , 邱 丰 A) , 土屋 清澄 A) , 照井 真司 A) ,峠 暢一 A) , 飛山 真理 A) , 内藤 孝 A) , 仲井 浩孝 A) , 中尾 克巳 A) , 中島 啓光 A) , 中西 功太 A) , 中村 衆 A) , 中村 達郎 A) ,中山 浩幸 A) , 夏井 拓也 A) , 西脇 みちる A) , 二宮 重史 A) , 野島 健大 A) , 原 和文 A) , 肥後 寿泰 A) , 久松 広美 A) ,福田 茂樹 A) , 福間 均 A) , 船越 義裕 A) , 舟橋 義聖 A) , フラナガン ジョン A) , 古川 和朗 A) , 古屋 貴章 A) ,細山 謙二 A) , 本間 輝也 A) , 本間 博幸 A) , 増澤 美佳 A) , 松下 英樹 A) , 松本 修二 A) , 松本 利広 A) , 丸塚 勝美 A) ,三浦 孝子 A) , 三川 勝彦 A) , 道園 真一郎 A) , 光延 信二 A) , 三増 俊弘 A) , 宮原 房史 A) , 森 健児 A) , 森 隆志 A) ,森田 昭夫 A) , 森田 欣之 A) , 矢野 喜治 A) , 山岡 広 A) , 横山 和枝 A) , 吉田 正人 A) , 吉田 光宏 A) , 吉野 一男 A) ,吉本 伸一 A) , 渡邉 謙 A) , 王 旭東 A)∗ A)
Takuya Kamitani , Kazunori Akai A) , Atsuyoshi Akiyama A) , Mitsuo Akemoto A) , Toshikazu Adachi A) ,Tetsuo Abe A) , Dai Arakawa A) , Yoshio Arakida A) , Mitsuhiro Arinaga A) , Yasushi Arimoto A) ,Naoko Iida A) , Hiromi Iinuma A) , Hitomi Ikeda A) , Mitsuo Ikeda A) , Hitoshi Ishii A) , Takuya Ishibashi A) ,Masako Iwasaki A) , Hiroshi Iwase A) , Ryuichi Ueki A) , Sadaharu Uehara A) , Shoji Uno A) , Kazumi Egawa A) ,Atsushi Enomoto A) , Yoshinori Enomoto A) , Dima El Khechen B) , Kiyokazu Ebihara A) , Katsunobu Oide A) ,Norihito Ohuchi A) , Toshiyuki Oki A) , Satoshi Ohsawa A) , Yasunobu Ohsawa A) , Yukiyoshi Ohnishi A) ,Kazuhito Ohmi A) , Yujiro Ogawa A) , Jun-ichi Odagiri A) , Masaaki Ono A) , Kazuhisa Kakihara A) ,Tatsuya Kageyama A) , Shingo Kazama C) , Hiroshi Kaji A) , Hiroaki Katagiri A) , Shigeki Kato A) ,Ken-ichi Kanazawa A) , Atsushi Kabe A) , Masato Kawamura A) , Takashi Kawamoto A) , Mitsuo Kikuchi A) ,Kikuo Kudo A) , Miho Kurashina A) , Haruyo Koiso A) , Yuuji Kojima A) , Kota Kodama A) , Tetsuya Kobayashi A) ,Hiroshi Sakai A) , Yutaka Sakamoto A) , Shinya Sasaki A) , Itsuka Satake A) , Daisuke Satoh A) ,Masanori Satoh A) , Masayuki Sato A) , Toshiya Sanami A) , Zong Zhanguo A) , Tetsuo Shidara A) ,Kyo Shibata A) , Hirotaka Shimizu A) , Xiangyu Zhou A) , Demin Zhou A) , Mitsuru Shirai A) , Akihiro Shirakawa A) ,Masaaki Suetake A) , Yusuke Suetsugu A) , Ryuhei Sugahara A) , Hiroshi Sugimoto A) , Tsuyoshi Suwada A) ,Yuji Seimiya A) , Seiji Takasaki A) , Yasunao Takeuchi A) , Tateru Takenaka A) , Madoka Tanaka A) ,Masafumi Tawada A) , Rui Zhang A) , Feng Qiu A) , Kiyosumi Tsuchiya A) , Shinji Terui A) , Nobukazu Toge A) ,Makoto Tobiyama A) , Takashi Naito A) , Hirotaka Nakai A) , Katsumi Nakao A) , Hiromitsu Nakajima A) ,Kota Nakanishi A) , Shu Nakamura A) , Tatsuro Nakamura A) , Hiroyuki Nakayama A) , Takuya Natsui A) ,Michiru Nishiwaki A) , Shigeshi Ninomiya A) , Kenta Nojima A) , Kazufumi Hara A) , Toshiyasu Higo A) ,Hiromi Hisamatsu A) , Shigeki Fukuda A) , Hitoshi Fukuma A) , Yoshihiro Funakoshi A) , Yoshisato Funahashi A) ,John W. Flanagan A) , Kazuro Furukawa A) , Takaaki Furuya A) , Kenji Hosoyama A) , Teruya Honma A) ,Hiroyuki Honma A) , Mika Masuzawa A) , Hideki Matsushita A) , Shuji Matsumoto A) , Toshihiro Matsumoto A) ,Katsumi Marutsuka A) , Takako Miura A) , Katsuhiko Mikawa A) , Shinichiro Michizono A) , Shinji Mitsunobu A) ,Toshihiro Mimashi A) , Fusashi Miyahara A) , Kenji Mori A) , Takashi Mori A) , Akio Morita A) , Yoshiyuki Morita A) ,Yoshiharu Yano A) , Hiroshi Yamaoka A) , Kazue Yokoyama A) , Masato Yoshida A) , Mitsuhiro Yoshida A) ,Kazuo Yoshino A) , Shin-ichi Yoshimoto A) , Ken Watanabe A) , Xudong Wang A) ,A)
KEK/SOKENDAI, B) LAL, Orsay, France, C) University of Zurich, Zurich, Switzerland

Abstract
This paper reports on the progress in the Phase1 operation of SuperKEKB. In the former part of the paper, wedescribe the three major achievements in the storage ring commissioning. (1) Check of apparatus and softwares havebeen performed during the tuning of the injection, the circulation and the accumulation of the electron and the positron
beams. (2) The scrubbing of the vacuum chambers by synchrotron radiation have resulted in significant improvement of
the vacuum pressure level. (3) Beam optics tuning to achieve low emittance stored beam has been successful except forsome inconsistency in beam size measurement. In the latter part of the paper, we describe the following three topics in theinjector linac commissioning. (1) We have established stable electron beam injections from the thermionic gun and fromthe RF gun. The RF gun is newly introduced in SuperKEKB and the first beam injection was successful. (2) We haveestablished stable positron beam injections from the positron source using a flux concentrator and large aperture S-band
accelerating structures. (3) Test operation of the new components (pulse magnets and its pulse drivers, high precision
readout system of the beam position monitors) for the Phase-2 have been performed.

1.

はじめにKEK では 2010 年まで約 10 年間にわたり運転を行ってきた B ファクトリー加速器 (KEKB) のルミノシティーを 40 倍向上させる SuperKEKB 加速器のための増強改造を進めてきた。そしていよいよ 2016 年 2 月より Phase1と呼ばれる状態（本格的なビーム衝突運転に入る前の試験運転段階）での運転を開始し同年 6 月末まで行われた。この期間には電子陽電子衝突実験のための Belle
II 検出器、衝突点でのビーム収束のための超伝導マグネットによる最終収束系及び陽電子ダンピングリングはまだ設置されていない。一方 2017 年秋からの Phase2運転ではこれらが設置され、本格的なビーム衝突運転が開始される予定である。
Phase1 運転では多くの重要な成果が得られたが、本論文の前半では蓄積リングコミッショニングの３つの主要な成果にポイントをしぼって紹介する。（１）ビー
ム入射、蓄積が安定して行えるようにビーム調整を行い、そのビームを用いて各種機器の立ち上げ、初期調整や較正、また各種運転用ソフトウエアの整備などを行うことができた。（２）２つのリングに設置された多数の新しい真空チェンバーについて、ビームによる真空焼き出しを進めて圧力を低下させておくことができた。（３）高いルミノシティでの運転に必須である、蓄積ビームの低エミッタンス状態を実現するようなビームオプティクス調整ができた。なお、より詳細な状況に興味のある方は船越氏の報告 [1] を参照していただきたい。
また本論文の後半では入射 Linac のコミッショニン
グについての以下の３つの主要なテーマについて紹介する：（１）熱電子銃及び RF 電子銃からの電子ビーム入射の状況、（２）陽電子ビーム入射の状況、（３）Phase2
運転に向けた新規コンポーネント（パルスマグネット、高精度ビーム位置モニター読み出し系）の試験状況。な
お入射 Linac コミッショニングの詳細については佐藤氏の報告 [2] を参照していただきたい。

2.

リングコミッショニングの要点

2.1

ビーム入射、蓄積調整と機器類の立ち上げチューンの測定系やビーム位置モニターの調整が進められた。また入射 Linac からリングへの入射タイミン
グ同期系や入射バケット選択の仕組みの調整や、ビームの振動を抑えるためのビームキッカーを含む Feedback系の調整が行われた。またビーム運転を行うための制御系や運転用ソフトウエア、各種ハードウエアの状態監視、制御のソフトウエアなどについても整備、調整が進められた。このようにして Phase1 運転期間中に各種の機器がビーム運転を行うのに問題無い状態が確立された、これが第１の成果である。

2.2

SuperKEKB リングの真空焼き出し

陽電子蓄積リング (LER) ではビームからの放射光により真空チェンバー壁面から放出される電子が陽電子ビーム軌道上に雲状に蓄積することによるビームサイズの膨張やビーム不安定性を引き起こすことが懸念されている。SuperKEKB ではこれに向けて、真空チェンバーに側室を設けてそこで放射光を受けることで放出電子が陽電子ビーム軌道上まで行かないように工夫したり、放出電子を再吸収するための電極を付けたり、内側表面に TiN コーティングすることなどの対策を行い、LER の真空チェンバーを全面的に更新した。このため、真空チェンバーの大多数が温存された HER に比べて、LER は初期到達圧力が高いことが予想された。
Phase2 以降の運転では Belle II 検出器が設置されて電子陽電子衝突実験が始まるが、その際リング内の圧力が高いとビームガス衝突によるバックグラウンドが検出器に悪い影響を及ぼすことになる。それを避けるた
めに Phase1 運転期間のうちに特に LER に重点を置いて、ビームからの放射光により真空チェンバー壁面からガス放出をうながして圧力を低下させる、いわゆる 真空焼き出し を行うことが重要な課題であった [3]。これの目安として LER については蓄積電流を運転時間で積分した量 (Beam Dose) で 750 [A.h] を超えれば、真空焼き出しが十分に行われたと見なせるという目標が設定された。これを達成するためには蓄積ビーム電流も着実に増やしていくことが必要であり、今期の Phase1
では LER の蓄積電流値は 1.0 [A] まで達することを目標とした。図 1 に Phase1 期間における蓄積ビーム電流2016 年 1 月よりまず入射 Linac の立ち上げとビーム調整が行われ、そしてビームトランスポートライン終端までのビーム調整に引き続いて、2 月 8 日からは LERリングへの陽電子入射が始まり、さらに 2 月 22 日からは HER リングへの電子入射が始まった。それぞれについて入射セプタム、キッカー系の調整が行われてリングへビームが導かれ、さらにリング内での軌道調整を進めてビームが周回することが確認された。これにより全周にわたる電磁石系と真空チェンバー系に大きな問題は無いことが示された。そして常伝導 ARES 空洞及び超伝導空洞の RF 加速を立ち上げてビームが蓄積できるようになり、RF 系も基本的な問題が無いことが確認され、その後は蓄積ビーム電流を増やすために加速電圧
Figure 1: History of beam doses and stored currents.
も順次増加させていった。蓄積ビームを安全に捨てるためのビームアボート系の調整が行われ、ビームの蓄（桃色：LER、水色：HER）と積分電流量 (Beam Dose)
積電流をバンチごとに測定する電流モニター、ビーム（赤色：LER、青色：HER）の経緯を示すが、LER の最∗ takuya.kamitani@kek.jp
大蓄積電流は 1.01 [A]、積分電流量は 776 [A.h] に到達し目標を達成した。また HER についてもそれぞれ 0.87[A], 662 [A.h] まで到達している。真空焼き出しが進む

ネットをこの近くに取り付けた結果、XY-カップリングを十分小さくすることができた。
これらのオプティクス調整の結果 LER の垂直エミッタンス値は図 3 のように改善して 10 pm 以下となり、ほぼ目標値に到達しているように思われる。その一方
で HER についてはビームのオプティクス的特性の測定値から推定したエミッタンス値はほぼ目標値に近いように見えるが、X 線モニターで実測されているビームサイズからの推定値は約 200 pm と一桁大きな値となり一致しないことが謎となっており、現在その原因については調査継続中である。

Figure 2: Reduction of pressure upon beam dose.
につれて真空チェンバー内の圧力が低下していることを図 2 に示す。横軸は積分電流量 (Beam Dose) で、２本のプロットは LER(赤色) と HER(青色) それぞれのビー
ム電流 1A 当たりの圧力上昇量であり、これが右肩下がりであることはあるビーム電流値での圧力が低くなっていることを示している。LER については焼きだしによりこれが３桁程度向上しているし、HER についてはKEKB 時代のチェンバー表面の良い状態を維持しているためさらに１桁良い値を達成している。このようにPhase1 運転の課題の一つであるリングの真空焼きだしについて当初の目標をクリアすることができた。

2.3

低エミッタンス化オプティクス調整

Phase1 では衝突点付近の超伝導マグネットによる最終集束系及び Belle II 検出器はまだ設置されていないた
めにビームオプティクス上の制約が緩いので、その期間に衝突点付近以外の部分について Phase2 以降の衝突状態を目指して想定している低エミッタンス（垂直エミッタンス値が 10 pm 以下）を実現するために十分なビームオプティクス調整をしておくことが Phase1 の第３の課題であった [4]。調整開始当初の到達エミッタンスはかなり大きかったが、その原因はリング全周にわたるベータ関数やディスパージョン値が設計値からずれていること及び XY-カップリングが十分に小さくなっていないために水平エミッタンスからの回り込みがあることなどに起因している。
ディスパージョン値などの設計オプティクスとのずれに関しては、六極電磁石に skew-Q 成分を作る補助コイルを巻いたものを運用すること及び、ビームを使った測定によりビーム位置モニター (BPM) の原点較正を進めることによりビーム軌道が正確に四極、六極電磁石の中心を通せるようにしたことにより十分に改善された。
XY-カップリングについては通常のオプティクス補正に使えるパラメータの調整範囲には収まらないカップリングがあることが分かったが、ビームダンプ部に使われているランバートソン型マグネットからの漏れ磁場が影響していることが判明した。そこで最も影響の大きい skew-Q 成分を打ち消すようなフェライトマグ

Figure 3: Reduction of LER vertical emittance.

3.

入射 LINAC コミッショニングの要点

入射 Linac では SuperKEKB の運転開始に先立って、数年間にわたって RF 電子銃の設置、熱電子銃と RF バンチ圧縮セクションからなる前段入射部の移設とこれらの２階建て化、陽電子捕獲セクションの改造、ビームアクセプタンスを拡げるためのＱマグネット収束系の増強とそれに伴う加速ユニットのレイアウト変更などの改造を進め、加速ユニット架台及びそれに搭載されている加速管などのコンポーネントのアラインメン
ト調整によりビームラインを直線的に並べる整備を行い、各種機器の試運転やビームスタディーなどが進められてきた [5, 6]。そして今年 2016 年 2 月よりいよい
よ SuperKEKB 加速器へのビーム入射が開始された [2]。
以下の節ではまず Phase1 期間の電子ビーム及び陽電子ビームの入射の状況について述べ、さらに次期 Phase-2運転に向けた機器の試験の状況について紹介する。

3.1

電子ビーム入射SuperKEKB では２台の電子源（前段入射部）を併用する。１つは電子ビームの最終仕様値として要求されている低エミッタンス（規格化値で 50, 20 µm: 水平、垂直方向）のビームを生成するための光カソード RF 電子銃 [7] と 2m 長加速管１本及び磁気的バンチ長圧縮のためのシケイン部からなる前段入射部であり、もう１つは陽電子生成用の大電荷電子ビームを生成するための熱電子銃と２種類のサブハーモニックバンチャー、プレバンチャー空洞、バンチャー空洞からなる RF 的バンチ長圧縮部及び 2m 長加速管２本から構成される前段入射部である。なお熱電子銃の入射部は KEKB の時に用いられたものを移設したものである。これら２つの前段入射部は２階建て構造（RF 電子銃が１階で熱電子銃が２階）で配置されておりビーム合流部の偏向電磁石の磁場を変えることにより切り替えることができる。RF 電子銃はカソード材料に量子効率が高く寿命の長い Ir5 Ceを用い、加速部分は擬似進行波型サイドカップル空洞となっている。これに照射するレーザーシステムには
Yb ドープファイバーレーザー発振器と Yb/YAG マルチパス増幅器を用いて、25 ps 長の電子ビームのバンチを生成しこれをシケイン部で 10 ps 長まで圧縮している。
Phase1 運転では HER への入射アクセプタンスが大きく入射器 Linac から送り出すビームのエミッタンスが大きくても受け入れられる状態であったので、2016
年 2 月 22 日から始まった HER への電子入射では先に準備のできていた熱電子銃からのビームを用いた。また Phase1 での目標電荷量はバンチ当たり 1 nC であった（最終仕様値は 5 nC）ので、この電荷量で調整したビームを入射した。典型的な熱電子銃から HER への整時には 20%程度あったものが 5%程度に改善されている。RF 電子銃からの電子ビームの典型的な（規格化）
エミッタンス測定値は前段入射部出口の A1M 部で 20,18 µm(水平、垂直方向) であり、低エミッタンスの電子ビーム生成に成功している。なお、現状ではそれ以降でビームを通す時の軌道コントロールなどの調整が不十分であるためにエミッタンスが増大し、Linac 終端部付近で測定した値では 106, 77 µm(水平、垂直方向) であった。低エミッタンスを維持したまま Linac 終端までビームを通すべくアラインメントと軌道制御の準備を進めている。
また、熱電子銃と RF 電子銃からのビームの双方でパルス毎のビーム軌道の変動が問題となっている。RF 電子銃では主に水平方向に 0.6 mm 程度の変動がある（垂直方向は 0.2 mm 程度）。その原因について現在調査中である。熱電子銃については時期によっては垂直方向に 1mm 程度変動が起きることがある。何らかの理由で前段入射部から出るビームのエネルギーが変動し、ビーム合流部のディスパージョンの漏れによりそれが軌道のずれとなる可能性が考えられるが、これについても調査中である。これらは安定したビーム入射を阻害する要因となるので早急に解決するべき課題となっている。

3.2

陽電子ビーム入射SuperKEKB では陽電子ビームの電荷量をこれまでの４倍（4 nC）に増強することが要求されたので、陽電子源にはフラックスコンセントレータ（FC）型パルスソレノイドと大口径 S バンド（LAS）加速管を用いて陽電子捕獲効率を向上させることにした。FC は SLACや IHEP で用いられたものの設計をベースに開発を進め
Figure 4: Transmission of electron beam from thermionic た [8]。FC は運転用１号機が 2014 年にビームラインに
gun in HER injection.
設置され、2015 年夏前まで仮設パルス電源を用いて定格値の半分の 6 kA での通電運転及び陽電子生成試験をビーム入射状況を図 4 に示す。図の横軸は前段入射部 行った上で、2015 年秋から実機電源を用いて定格電流から Linac 全長、さらにビームトランスポートラインを 値 12kA での運転を始めたが周囲の DC 的な磁場のある経て HER 入射点までをその距離に沿ったもので、上か 状態での通電中に大きな放電が発生しソレノイド本体ら下へ３つ並んでいるプロットは水平方向及び垂直方 がダメージを受けた。それ以降 FC の運転値は 6kA 以向の軌道のずれと透過電荷量の変化を示したものであ 下に制限せざるを得なかったが、Phase1 の運転はこのる。最上流で約 1 nC ある電子ビームの電荷量が途中で 状態で行った。なお定格電流値まで使用可能な改良型
漸減していくが入射点まで 0.5 nC 程度到達しており、 FC については現在開発を進めており [8]、Phase2 運転
HER のコミッショニングを進めていくには十分な量で からはそれを使用する予定である。
あった。熱電子銃からの電子ビームの典型的なバンチ
一方 SuperKEKB では電子のみならず陽電子ビームも長は 8 ps(FWHM) であり、エミッタンスは Linac 終端 低エミッタンス（規格化値で水平方向 50 µm、垂直方向部付近で測定した規格化値で 160, 300 µm(水平、垂直 20 µm）で入射することが要求されているので、ダンピ方向) であった。
ングリング（DR）を建設して Linac のビームを途中でそして RF 電子銃からのビームについても Linac 内で DR に入射して冷却し、それを Linac に戻してさらに加のビーム調整を進めた結果、5 月 31 日には HER 入射が 速してから LER へ入射する方式を採用することになっ試みられ初めて成功した。6 月 8 日からは HER 入射は た。しかし DR は現在まだ建設中であり、Phase1 の運全面的に RF 電子銃からのビームで行われ、6 月 18 日ま 転では DR を使わずに陽電子のビームは大きなエミッでの期間問題なく入射を行うことができた。6 月 18 日 タンスのまま加速して LER への入射を行った。陽電子に入射器棟での空調の水漏れ事故の影響を受けてレー の入射状況を図 5 に示す。横軸には Linac 最上流部かザー発振器が止まってしまったためそれ以降は熱電子 らビームトランスポートラインを経て LER 入射点まで銃からのビーム入射に切り替えたが、レーザー及び RF の距離を取り、縦の３つのプロットはそれぞれ水平方向電子銃自身は十分に連続運転に使用できることが示さ 及び垂直方向の軌道と電荷量の変化を表している。横れた。RF 電子銃から HER への入射ビームの電荷量に 軸左から約４分の１の部分が陽電子生成ターゲットまついては熱電子銃とほぼ同じ 1 nC が達成された。また での一次電子ビームを表しており、熱電子銃の前段入パルスごとの電荷量の変動についても昨年のビーム調 射部ではバンチ当たり 10 nC 近い電荷量があるが２階Figure 5: Transmission of positron beam in LER injection.

る予定である。
Linac のストリップライン型ビーム位置モニター(BPM) はその信号をオシロスコープで読み取ってデジタル化しビームの位置と電荷量を算出する仕組みであったが、位置分解能の向上とゲイン校正をオンラインで行うことを目指して新たな信号読み出しモジュールを開発した。ビームによる新読み出しモジュールの試験を進めており、位置分解能が 50 µm から 5 µm に向上することが確認された。現時点（2016 年 8 月）では既に BPM 全 91 台のうち 36 台が新モジュールに切り替えられており、Phase2 運転からは全台数がこれにより運転される予定である。

4.
建ての合流部を越えたところで 7 nC まで減少する。これはこの合流部の 24 度ラインでのエネルギーアクセプタンスに制約されて、運動量のずれの大きい粒子が失われるためであると思われる。しかしこれ以降はターゲットまで 7 nC がほぼロスなく到達する。これより下流は陽電子ビームの電荷量を表すが縦軸のスケールが変わるので注意されたい。陽電子は 2 セクター終端までほぼ 1 nC が透過し、それ以降３セクターで減少してLinac 終端では 0.6 nC、さらにビームトランスポートラインでも少し減少して LER 入射点には 0.3 nC が到達している。
本来陽電子ビームは 2 セクター終端から DR へ入射されるが３セクター以降は収束系のアクセプタンスが小さいので、エミッタンスの大きな陽電子をそのまま通すとビームロスが起きる。それを軽減するために 2 セクター先頭のコリメータを狭くして現状では 1 nC 程度しか通っていないが、コリメータを全開にすると 2 セクター終端までは 2 nC 近い陽電子が得られている。
なお電子に比べて少ない電荷量を補うために、陽電子入射については１つのビームパルス当たり２つのバンチを加速している。ストリークカメラで測定されたバンチ長は一次電子について 15 ps であり入射用電子の8 ps より長いが、これは電荷量が大きいためバンチ圧縮の性能が悪いためである。また陽電子のバンチ長は捕獲部のソレノイド収束系でのらせん軌道により一次電子の長さより伸びるはずであるが、まだ実測はされていない。エミッタンスは Linac 終端部付近で測定した規格化値で 1000, 1200 µm（水平、垂直方向）であった。

3.3

パルスマグネット試験と高精度ビーム位置モニター読み出し系

Linac では KEKB の時代から部分的にパルスステアリングマグネットを導入して電子と陽電子の軌道を独立に調整する運転を行ってきたが、SuperKEKB ではビームのオプティクス及び軌道をパルス毎に柔軟に切り替えることを実現するためにパルス四極及びパルスステアリング合わせて 82 台を配備する予定である。これらのためのパルス電流電源の開発を進めており、試作機電源とビームラインに先行設置したパルス四極マグネットを用いてビームの収束量をパルス毎に切り替える試験を行い、想定通りにビームサイズがパルス毎に変化する様子が観測された。なお、Phase2 運転からはこのパルスマグネットのシステムがビーム運転に使用されまとめSuperKEKB の Phase1 運転が 2016 年 1 月下旬から 7月初旬まで行われた。その主要な成果として、(1) 電子、陽電子リング共にビーム入射、蓄積に成功し、各種機器の立ち上げが行われ、安定したビーム運転が可能な状態が確立された。(2) リングの真空チェンバーのビームによる焼きだしが 5 か月間にわたって行われた結果、圧力のレベルは３桁以上向上した。(3) 蓄積ビームの低エミッタンスを実現するためのビームオプティクス調整及び補正磁場作成用機器の設置により約 10 pm のエミッタンスに到達した。
また入射 Linac については、(1) 熱電子銃及び RF 電子銃からのバンチ当たり電荷量約 1 nC の電子ビームを安定に入射した。特に新たに導入された RF 電子銃についても 10 日間連続で入射に使用することができ、長期運転で使用するためのめどが立った。(2) フラックスコン
セントレータを用いた陽電子捕獲系で生成した陽電子をバンチ当たり電荷量約 0.6 nC で安定に入射した。(3)Phase2 運転に向けてパルスマグネットや高精度型ビーム位置モニター信号読み出しモジュールなどの試験を進めている。

参考文献[1] 船越 義裕 他, MOOL02 “SuperKEKB のフェーズ１のビームコミッショニング”、第 13 回日本加速器学会年会、千葉、2016[2] 佐藤 政則 他, MOP060 “SuperKEKB 入射器コミッショニ
ングの現状 (III)”、第 13 回日本加速器学会年会、千葉、
2016[3] 末次 祐介 他, TUP105 “SuperKEKB 真空システムのコミッショニング”、第 13 回日本加速器学会年会、千葉、2016[4] 杉本 寛 他, MOP062 “SuperKEKB の初期コミッショニン
グおけるビーム光学の測定とその補正”、第 13 回日本加速器学会年会、千葉、2016[5] 周 翔宇 他, FSP022 “KEK 電子陽電子入射器の現状”、第12 回日本加速器学会年会、敦賀、2015[6] 横山 和枝 他, FSP020 “KEK 電子陽電子入射器の現状”、第13 回日本加速器学会年会、千葉、2016[7] 夏井 拓也 他, MOP064 “SuperKEKB 用 RF gun のコミッショニング状況”、第 13 回日本加速器学会年会、千葉、
2016[8] 榎本 嘉範 他, MOP063 “SuperKEKB 用フラックスコンセントレータの開発”、第 13 回日本加速器学会年会、千葉、
2016