2016 Fiscal Year Research-status Report
現実加速器における測定をリアルタイムで反映する仮想加速器システムの構築
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16K17545
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
清宮 裕史 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, 特別助教 (20756720)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 仮装加速器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
先端加速器には、大強度、低エミッタンス、高い安定性が要求される。本研究は、ビームベースト測定を駆使した制御システムを構築することで、それらの要求の実現もしくはボトルネックの同定を素早く行うことを目的の1つとしている。今年度の目標である、軌道、ビームオプティクスの測定プログラムの開発、それを仮想加速器の情報に変換するソフトウェア構築、仮想加速器プログラムの基本的なセッティングを行った。具体的には、オプティクス関連の測定プログラムとしては、4極磁石を用いたエミッタンスやオプティクスの一種であるTwissパラメーターの測定プログラム、クライストロンのパワーと加速管のパラメーターから予想される全ビームラインにおけるエネルギーの算出プログラム、ステアリング磁石や4極磁石の磁場のファッジファクター（設計値×ファッジファクター=測定値）の測定プログラムを作成した。これらの測定値や計算結果はファイルとして保存され、直ちに仮想加速器プログラムに反映させることが可能である。また、加速器の安定性の評価のためビームの軌道ジッターやエネルギージッターと様々なパラメーターとの相関をとることのできるプログラムの開発を行った。これにより、ジッター低減のために必要な事柄を判断できるようになり、電子銃付近の温度の安定化やディスパージョンを閉じるようなオペレーションの重要性、フィジカルアパーチャーが狭い場所におけるビームロスも軌道ジッターの原因となる、といった情報を得ることができた。これらのジッターも仮想加速器プログラムにて反映が可能となっている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
予定にはなかったビームのジッター測定、解析プログラムを作成し、仮想加速器に反映させるプログラムを作成したため、電子銃直後における低エネルギー領域のシミュレーションが遅れている（トータルエミッタンスや安定性にビームジッターは深く関連するため、この判断は間違っていない）。具体的に遅れている事柄は、GPTソフトウェアにCST studioで計算した加速管の電磁場情報を読み込ませてシミュレーションを行う予定であるが、それが現状完成していないことである。しかし、基本的なGPTプログラムと加速管のCADは完成されているため、若干の遅れと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
現状遅れているGPTプログラムの開発を素早く行う必要がある。それ以外に研究計画の変更はなく、当初の予定通り、仮想加速器と現実加速器の比較が一目でわかるソフトウェア開発を行う。
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| Causes of Carryover |
前倒し請求が10万単位であったため、若干ながら未使用額が出る結果となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
高性能PCの購入に今年度の予算と合わせて使用する。
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