超伝導高周波加速方式を適用した透過型電子顕微鏡の開発研究
| Project/Area Number |
15J10497
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Quantum beam science
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
東 直 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 博士研究員
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 超伝導空洞 / 電子顕微鏡 / 電子銃 / 加速器 / LLRF |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度前期はこれまでの成果を博士論文としてまとめ、申請、博士号取得となった。内容は高分解能透過型電子顕微鏡の数理的原理から始まり、高周波加速を採用した場合の可能性について議論した。その後ビーム・ダイナミクス・シミュレーションにより、300 kVと3 MVの加速電圧における超伝導高周波加速方式透過型電子顕微鏡の実現可能性について指摘し、2つの共振モードを同時に励振できる世界初の超伝導空洞、2モード空洞の製作と、それを高精度に制御する高周波制御システムの開発について記述した。最後のまとめでは、各要素開発の性能評価結果から改めて透過型電子顕微鏡としての期待される性能を定量評価し、超伝導高周波加速方式透過型電子顕微鏡の基礎確立を強調した。
博士号取得後、それまで研究していた高エネルギー加速器研究機構で博士研究員として採用され、引き続き本研究を続けることとなった。
本年度後期は1. 2台目の2モード空洞の開発、2. マルチポートの真空焼きだしを行った。
2モード空洞の試作機は既に1台製作しているがこれは2つの共振モードの周波数比が目標値である2.0000を満たさなかった。このため2台目の2モード空洞の製作を開始した。2台目の設計はこれまでよりも柔軟に共振周波数比を操作できる設計となっており、3月末の時点で2つのハーフセルが製作済みである。これらのハーフセルは来年度に互いの赤道部を電子ビーム溶接にて接合し、1つの空洞として完成させる予定である。
マルチポートは電子銃または2モード空洞の直下に設置し、ビームのenergy spreadをElectron Energy Loss Spectrometer (EELS)で測定するために製作した真空チェンバーである。今回真空焼きだしを行い、ビーム試験に必要な真空度が達成されることを確認した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
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[Journal Article] The Development of Cavity Frequency Tracking Type RF Control System for SRF-TEM2015
Author(s)
N. Higashi, M. Kuriki, S. Yamashita, A. Enomoto, Y. Funahashi, T. Furuya, X. Jin, Y. Kamiya, S. Michizono, M. Nishiwaki, H. Sakai, M. Sawabe, K. Ueno, M. Yamamoto
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Journal Title
International Particle Accelerator Conference 2015 Proceedings
Volume: -
Pages: 294-296
Related Report
Open Access
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[Journal Article] The Development of a Superconducting RF Electron Microscope2015
Author(s)
N. Higashi, T. Furuya, Y. Funahashi, K. Ueno, M. Sawabe, M. Nishiwaki, H. Sakai, S. Michizono, M. Yamamoto, A. Enomoto, Y. Kamiya, M. Kuriki, S. Yamashita
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Journal Title
Proceedings of the 12th Asia Pacific Physics Conference, JPS Conf. Proc.
Volume: -
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 超伝導加速器技術を応用した透過型電子顕微鏡の開発-研究の概要と現状-2015
Author(s)
東直, 古屋貴章, 山本将博, 金秀光, 舟橋義聖, 道園真一郎, 阪井寛志, 西脇みちる, 沢辺元明, 上野健治, 榎本收志, 神谷幸秀, 栗木雅夫, 山下了
Organizer
日本顕微鏡学会第71回学術講演会
Place of Presentation
国際会館 (京都府・京都市)
Year and Date
2015-05-13
Related Report
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[Presentation] The Development of Cavity Frequency Tracking Type RF Control System for SRF-TEM2015
Author(s)
N. Higashi, M. Kuriki, S. Yamashita, A. Enomoto, Y. Funahashi, T. Furuya, X. Jin, Y. Kamiya, S. Michizono, M. Nishiwaki, H. Sakai, M. Sawabe, K. Ueno, M. Yamamoto
Organizer
International Particle Accelerator Conference 2015
Place of Presentation
リッチモンド (アメリカ)
Year and Date
2015-05-03
Related Report
Int'l Joint Research
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