目次

陽子ビームモニター
はじめに … ………………………………………………………………………………………………………

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ビームの作る電磁場 … ……………………………………………………………………………………
１．１ 荷電粒子の電磁場… …………………………………………………………………………………
１．２ 真空チェンバーと壁電流… …………………………………………………………………………
１．３ ビームの電磁場… ……………………………………………………………………………………
１．３．１ 鏡像法………………………………………………………………………………………
１．３．２ 光速以下で進行するビームの電磁場……………………………………………………
１．４ 検出信号の周波数分布… ……………………………………………………………………………
１．４．１ 周回していることによる周波数分布……………………………………………………
１．４．２ バンチ内粒子分布の影響…………………………………………………………………
１．４．３ ベータトロン、シンクロトロン振動の影響… ……………………………………………
１．５ 周波数特性と波形… …………………………………………………………………………………
１．５．１ 低域通過型…………………………………………………………………………………
１．５．２ 高域通過型…………………………………………………………………………………
１．５．３ 帯域通過型…………………………………………………………………………………
ビーム強度モニター … ……………………………………………………………………………………
２．１ 電流トランスCurrent Transformer (CT)… ………………………………………………………
２．２ 帰還型電流トランス… ………………………………………………………………………………
２．３ Direct-Current Current Transformer (DCCT)……………………………………………………
２．３．１ 直列フィードバック方式DCCT……………………………………………………………
２．３．２ 並列フィードバック方式DCCT……………………………………………………………
２．４ J-PARC MR で使用されているCT…………………………………………………………………
２．４．１ DCCT…………………………………………………………………………………………
２．５ Fast Current Transformer (FCT)… ………………………………………………………………
ビーム位置モニタBeam Position Mon-itor (BPM) … …………………………………………………
３．１ 静電誘導型ビーム位置モニター… …………………………………………………………………
３．１．１ ボタン型電極BPM… ………………………………………………………………………
３．１．２ 誘起信号の計算……………………………………………………………………………
３．１．３ ビーム位置感度係数の計算………………………………………………………………
３．１．４ 三角電極型…………………………………………………………………………………
３．１．５ 対角線カット型電極BPM… ………………………………………………………………
３．２ 電磁誘導型ビーム位置モニター… …………………………………………………………………
３．２．１ 壁電流モニターWall Current Monitor, WCM……………………………………………
３．２．２ ストリップライン型電極BPM… …………………………………………………………
３．３ ビーム振動モニターと位置モニター… ……………………………………………………………
３．４ モニターとその応用… ………………………………………………………………………………
３．４．１ ビーム軌道モニターと軌道の修正(COD の補正)… ……………………………………
３．４．２ ベータトロン振動モニター………………………………………………………………

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ビームプロファイルモニタ Beam Profile Monitor … …………………………………………………
４．１ エミッタンス及びエミッタンスの測定… …………………………………………………………
４．２ 二次電子放出電流検出型ワイヤーモニター… ……………………………………………………
４．３ 残留ガスイオン化式プロファイルモニターResidual Gas Ionization Profile Monitor (IPM)…
４．４ Optical Transition Radiation (OTR) モニター……………………………………………………
４．５ Flying-wire モニター… ……………………………………………………………………………

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Electron Cloud Monitor ……………………………………………………………………………………
７．１ 電子雲不安定性… ……………………………………………………………………………………
７．２ Electron cloud monitor………………………………………………………………………………

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おわりに … ………………………………………………………………………………………………………

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謝辞 … ……………………………………………………………………………………………………………

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参考文献 … ………………………………………………………………………………………………………

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ビームロスモニタBeam Loss Monitor (BLM) … ………………………………………………………
５．１ 大強度陽子加速器におけるビームロス… …………………………………………………………
５．２ 比例計数管検出器 ……………………………………………………………………………………
５．２．１ 電離箱の動作原理と動作領域……………………………………………………………
５．２．２ 比例計数管の構造…………………………………………………………………………
５．２．３ 出力波形の時間応答………………………………………………………………………
５．２．４ プラスチックシンチレーション検出器…………………………………………………
５．２．５ 光電子増倍管………………………………………………………………………………
５．２．６ 出力波形の時間応答………………………………………………………………………
５．３ J-PARC MR で使用されているビームロス検出器 ………………………………………………
ビームフィードバック制御 … ……………………………………………………………………………
６．１ Wake Field……………………………………………………………………………………………
６．２ 不安定性の抑制… ……………………………………………………………………………………
６．３ バンチ・バイ・バンチフィードバック(Bunch by Bunch Feedback)………………………………
６．４ イントラバンチフィードバック(Intra-Bunch Feedback)…………………………………………