2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of linear focal cherenkov-ring camera for single shot observation of longitudinal phase space distribution
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15K17486
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
南部 健一 東北大学, 電子光理学研究センター, 技術専門職員 (00422072)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ビーム診断 / チェレンコフ放射 / シリカエアロゲル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
チェレンコフラジエーター通過時に放射されるチェレンコフ光を測定することで電子ビームの縦方向位相空間分布をシングルショットで直接測定するチェレンコフリングカメラの原理実証を行うことを目的に研究を行った。平成29年度は、前年度に新たに設計・作製したアキシコンミラーを組み合わせたチェレンコフ光輸送システム（AIAミラーシステム）を用いたチェレンコフ光輸送試験とこの光輸送システムを用いたバンチ長測定実験及びチェレンコフ角の波長依存性などについての理論的な考察を行った。チェレンコフ光の輸送ついては、補正用のレンズと、AIAミラーの設置精度を確保するためのミラーホルダーが新たに必要となったが、開発したAIAミラーシステムを用いることで、チェレンコフラジエーターから約10m下流に設置した光検出器までチェレンコフ光を輸送することに成功した。光輸送システムの時間分解能の評価を行うために、輸送したチェレンコフ光を用いてバンチ長計測試験を行った。ラジエータ上でのビームサイズや、ビームエミッタンス、空気や真空窓などでの波長分散による影響などを詳細に評価し、測定に適したビームパラメータや光学フィルタの条件を明らかにした。またこれらを検証するために縦方向位相空間測定時にも使用するストリークカメラを用いてチェレンコフ光を時間分解してバンチ長測定実験を行い、ビームエミッタンスの影響などについて概ね理論考察通りの結果を得ることができた。チェレンコフ光は光量が多いため、空気での波長分散の影響を抑制するために検出器の前段にバンドパスフィルタ等を設置しても、十分な光量を得られることが分かっていたが、今回実験的にそれを確認することができ、また縦方向位相空間測定時に課題となる光輸送路での時間分解能を評価することができた。
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