次世代光源で極低エミッタンス実現に必須なバンチ伸長時の過渡的ビーム負荷補償の実現
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21K17997
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 80040:Quantum beam science-related
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
内藤 大地 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, 助教 (30788237)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | 次世代放射光源 / 高周波加速 / 過渡的電圧補償 / 広帯域空洞 / バンチ伸長 / 過渡的電圧変動補償 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の最終目標は次世代リング型放射光源での極低エミッタンス達成に必要不可欠な、理想的バンチ伸長を実現する手法を確立する事である。そのためにはバンチ伸長に用いられる主空洞と高調波空洞内に発生する過渡的電圧変動を補償するシステムを確立しなければならない。そこで本研究ではこの補償システムで用いるRF空洞を実際に製造して以下2点の性能を実証する。1つ目に過渡的電圧変動の補償能力を決定づけるRF結合定数が設計通りの値である事を実証する。2つ目にビーム不安定性を起こす可能性がある、補償空洞の高次の共振モードが設計通り減衰されている事を実証する。そして次世代光源で使用される実機のデザインを行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目標は次世代リング型放射光源での極低エミッタンス達成に必要不可欠な理想的バンチ伸長を実現するため、バンチ伸長に用いられる主空洞と高調波空 洞内に発生する過渡的電圧変動を補償するシステムを確立することである。令和4年度は前年度に製作した補償用広帯域空洞 低電力用モデルの性能評価と電磁場シミュレーションとの比較について、第19回日本加速器学会で報告した。一方で広帯域空洞内に発生する不要な高次の電磁場モードを減衰させるためのRF吸収体を製作し、低電力用モデルに組み込んだ。そして高次の電磁場モードを測定するために必要なプローブアンテナの形状を電磁場シミューレーションを用いて決定し、製作を行なった。このプローブアンテナを用いて、低電力モデルにRF吸収体を組み込んだ時と取り外した時の、高次 電磁場モードとプローブアンテナとのRF結合の度合いを比較し、高次の電磁場モードがRF吸収体で減衰できていることを確認した。さらにこの測定結果を電磁場シミュレーションと比較し、高次の電磁場モードが想定通り減衰できていることを明らかにした。これら前年度と今年度の測定結果から、申請者が世界で初めて提案した次世代リング型放射光源における過渡的電圧変動を補償するための広帯域空洞と補償システムが、実現可能であることを実証できた。これらの成果はKEKと海外の研究機関であるSOLEIL, ESRFとのコラボレーションミーティングにて報告し、高い関心を集めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の目的である、申請者が提案した補償用広帯域空洞が次世代リング型放射光源における過渡的電圧変動を補償可能であることの実証が達成できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度までに得られた結果を国際会議や国内学会/研究会にて報告し、論文にまとめる。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
