ベクトルポテンシャルと電子ボルテックスビームとの相互作用の探索

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K13724
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 紀井 俊輝 京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (30314280)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ベクトルポテンシャル / コイル技術

Outline of Annual Research Achievements

円環状ソレノイドコイルにより軸上磁場を生成することなく軸上にベクトルポテンシャルを生成・制御するための真空用および大気用の試験コイルを作成した。
真空用コイル：直径10mm コイル径1.1mm の試作コイルを3通りの巻き方により試作した。この際29年度に実施する超高真空対応材料の試験も先行して同時に実施した。
1ターンコイル分の磁場をキャンセルする巻き方により軸上磁場がほぼ補正できる事を確認した。さらに、コイルの平均電位を制御とするため、電位を制御するためバイポーラ電源およびフローティングが可能な直流電源を組合わせることで電源供給システムの整備を行った。
大気用コイル：直径100mm コイル径10mm および　直径400mm コイル径40mm の試作コイルのためのコイルボビンの作製を行った。いずれも、真空用コイルで要求されるコイル電位ゼロを実現することができるようにコイルガイドを表面に形成し、周辺部漏洩磁場および中心部ベクトルポテンシャルの滑らかさを高める構造とした。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

小型真空用の試作コイルの設計・製作は順調に進んだが、大型コイルに稠密かつ均等にコイルを巻くことが技術的に困難であることが判明し、コイルを精密に巻くためのガイドが不可欠であることが明らかになった。
また、磁場分布計のためのスケールアップ大型コイルについては、当初予定した10倍スケールのほか40倍スケールを用意しより精密な漏洩磁束分布計測に対応させることにした。そのため、３Ｄプリンタを活用した試作が必要になり大気中用の大型磁場分布計測用コイルボビンの製作に時間を要した。
その一方、29年度実施予定の超高真空対応化試験については、小型コイルの設計試作研究において、コイルボビン、線材の検討が完了しているため、総合的には概ね順調に進展していると判断する。

Strategy for Future Research Activity

当初計画の遂行に向けて大気中用大型コイルを用いた磁場分布計測を速やかに完了させる。
28年度で複数のコイルの巻き方の試験が完了し、ベクトルポテンシャルコイル製作の手法が確立できたので、29年度以降の研究をスムーズに推進できる目途が立った。
また、29年度に予定している真空対応のコイルの試作については、小型リングの施策の一環としてコイルボビンと線材については28年度中に完了させることができた。
そのため、29年度以降はほぼ当初の計画通り実施が可能であると考える。