2016 Fiscal Year Annual Research Report

加速空洞内部の直接観察によるブレークダウン・トリガー・メカニズムの解明研究

Research Project

Project/Area Number	15H03671
Research Institution	High Energy Accelerator Research Organization
Principal Investigator	阿部哲郎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, 准教授 (70370070)
Project Period (FY)	2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords	ブレークダウン / 高周波 / マイクロ波 / 加速空洞 / 真空放電 / 粒子加速 / 加速器
Outline of Annual Research Achievements	高周波加速空洞は、多くの粒子加速器において心臓部となるコンポーネントであり、そのブレークダウン（空洞内の大局的真空放電）発生が加速器の性能を制限する大きな要因となり得る。近年、我々は、UHF帯連続波の加速空洞において、高電界試験中にその内部を直接観察する手法が有用な研究手段となることを実証した。本研究では、その手法を更に発展させ、今まで謎とされてきた加速空洞のブレークダウン・トリガー・メカニズム（ブレークダウンを引き起こす源）の解明に挑む。当該年度は、高性能特殊カメラ（ハイスピードカメラ、及び、スペクトルカメラ）を使い、高電界試験中の加速空洞内部の常時観測を行った。ここで、ブレークダウン・トリガー・メカニズム解明の手掛りとなる空洞内表面上の「輝点」のスペクトル観測に初めて成功した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 高性能特殊カメラを使った加速空洞の高電界試験において、ブレークダウン・トリガー・メカニズム解明の手掛りとなる空洞内表面上の「輝点」のスペクトル観測に初めて成功した。
Strategy for Future Research Activity	高電界試験で得られた実験データの解析を行う。ここで、高性能コンピュータ、及び、特殊画像解析ソフトウエアを使用する。また、高電界試験の結果を補足するための追加実験も行う。得られた結果をまとめ、研究会や学会等で発表・議論し、必要に応じて、さらに追加実験を行う。最終的には学術論文にて公表する。更に、（主に一般向けに）ウェッブページを活用した研究成果の情報発信も行う。