電子加速器の残留ガス発光による真空計測法とビーム位置検出法の開発研究

Research Project

Project/Area Number	17740270
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	原子・分子・量子エレクトロニクス・プラズマ
Research Institution	Institute for Molecular Science
Principal Investigator	持箸晃分子科学研究所, 極端紫外光研究施設, 助手 (10342635)
Project Period (FY)	2005 – 2006
Project Status	Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help	¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000) Fiscal Year 2006: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000) Fiscal Year 2005: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywords	加速器 / 放射線・X線・粒子線 / ビーム運動学 / 超高真空計測
Research Abstract	昨年度に設計製作を行った残留ガス発光観測用チェンバーを自然科学研究機構分子科学研究所極端紫外光研究施設にある放射光源加速器UVSOR-IIに組み込み、発光観測実験を行った。加速器内を周回する電子ビームが発するシンクロトロン放射光と、残留ガス分子から発する微弱な脱励起光を分別するため、放射光遮蔽体を観測チェンバーに組み込んだ。また放射光と脱励起光を時間的に分別するため、光子計数法による観測システムを構築した。脱励起光は分子種に特有な線スペクトルを呈するので分光観測が望ましいが、一般の分光器は観測の性質上使用困難と考え、数種類の狭帯域単色フィルターを用いて分光観測を試みた。UVSOR-II単バンチ蓄積時に観測実験を行ったところ、構築した観測システムは、電子バンチ通過による放射光と電子バンチ通過後の残光の時間分別観測を充分行えることを確認した。電子バンチ通過後の残光に残留ガス発光が含まれていると考えられるが、今のところ、観測した残光の時間構造が単色フィルターの波長によって異なる傾向があるという観測結果が得られている。加速器内の真空条件を変化させて同様の観測を行い、残光の時間構造の真空条件依存性を観測するなどの追加実験が必要である。今後も観測実験を継続してゆく。加速器内の超高真空状態は、加速器内を周回する電子ビームの寿命を決定する主な要因の一つである。光子計数法を用いたビーム寿命の精密測定法の開発を行い、学術雑誌に発表した。その中で、ビーム寿命測定から加速器内の真空条件を求める考察を行っている。また、本研究に関連して、超高真空条件内での残留ガスイオンと電子ビームの相互作用によるビーム運動学の研究を行い、欧州加速器国際会議においてポスター発表を行った。