多機能化ビームラインの設計

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09041113
• Research Institution: The High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 高崎 稔 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (70044782)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村上 哲也 京都大学, 理学研究科, 助手 (50219896) ; 中井 浩二 東京理科大学, 理工学部, 教授 (40028155) ; 野海 博之 高エネルギー加速器研究機構, 助手 (10222192) ; 家入 正治 高エネルギー加速器研究機構, 助手 (50192472) ; 田中 万博 高エネルギー加速器研究機構, 助教授 (90171743)
• Keywords: スーパーサイクル運転 / 大強度ビーム / 原子核ビーム / 偏極ビーム / 電子ビーム / ニュートリノビーム / マグネティック・ホーン / 早い取り出し

Research Abstract

今回の調査の目標は、世界の加速器施設における加速器・ビームラインのスーパーサイクル化を最終目標とする多機能化技術の最前線の状況を明らかにし、我国の加速器施設への具体的かつ最良の適用方法を検討し、最終的には具体的な多機能化ビームラインの設計を行う事である。この事は、今後の我国における加速器を用いた物理実験に非常に重要な貢献をなすと考えられ、また、加速器を用いた癌治療などの応用研究にとっても重要である。
上記目的達成のため、世界の高エネルギー加速器施設にわが国より研究者を派遣し、多機能化推進計画の現状について資料を収集した。具体的には、まず偏極ビーム、電子ビーム、核ビーム及び大強度陽子ビームに関する個々の技術の調査を行い、継いでビームラインのスーパーサイクル運転、高速計算機制御、真空技術を含む早い取り出しビーム用のビームライン要素の全般、及びそれを用いたニュートリノビームの発生、二次粒子蓄積リング等について調査を行った。特にニュートリノビーム発生用のマグネティックホーンについて重点的に調査した。早い取り出しビーム用の特殊なビームモニターはサンプルを入手するとともに、必要に応じて国内でも試作し、わが国における唯一の高エネルギー加速器である高エネルギー物理学研究所の12GeV陽子シンクロトロン(以下KEK-PS)及び同ブ-スター・シンクロトロンからの取り出しビームラインに設置して試運転した。これらの資料をもとに、わが国の現状に最も適した真の多機能化ビームラインの、具体的な設計に着手する予定である。

Research Products

• [Publications] K.H.Tanaka et al.: "Development of Radiation-Resistans Magnet loils for High Intensity Beam Lines" IEEE Transactions Magnetics. (発表予定).
• [Publications] Y.Yamanoi et al.: "Large Horn Magnets at the KEK Neutrino Beam Line" IEEE Transactions Magnetics. (発表予定).
• [Publications] H.Noumi et al.: "Precision Positioning of Super Kamiokande with GPS for a long-baseline neutrino oscillation expeniment" Nuclear Instrments and Methods in Physics Research A. 398. 399-408 (1997)
• [Publications] T.Murakami et al.: "Multifragmentation Experiment at KEK-PS" Proceedings of 8th International Conference on Nuclear Reaction Mechanisms. 221-226 (1997)
• [Publications] K.H.Tanaka et al.: "Response of Nuclear Matter against 126eV Protons" Proceedings of 8th International Conference on Nuclear Reaction Mechanisms. 208-215 (1997)
• [Publications] M.Ieiri et al.: "Magnetic Horn for a Long-Baseline Neutrino Oscilation Experiment at KEK" Proceedings of the 11th Symposium on Acelerator Science & Technology. 377-379 (1997)