Developments and Applications of Super Strong Permanent Magnet, New turns for Linear Collider and Neutron Optics

2009 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18204023
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: IWASHITA Yoshihisa Kyoto University, 化学研究所, 准教授 (00144387)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): SASAO Noboru 岡山大学, 極限量子研究コア, 教授 (10115850) ; YOKOYA Kaoru 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (40141973) ; TAUCHI Toshiaki 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (20154726) ; SHIMIZU Hirohiko 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (50249900) ; SHIRAI Toshiyuki 放射線医学総合研究所, 重粒子医科学センター物理工学部, 主任研究員 (50252507) ; KUMADA Masayuki 放射線医学総合研究所, 加速器物理工学研究部, 客員研究員 (50044748)
• Project Period (FY): 2006 – 2009
• Keywords: 超強力永久磁石 / 改良型Halbach配列 / 四極磁石 / 六極磁石 / 多極磁石 / リニアーコライダー / 最終集束レンズ / 冷中性子

Research Abstract

We have been developing final focus lens for a linear collider and focus lens for neutrons with super strong permanent magnet technique. An adjustable quadruple magnetic lens of 5-ring-singlet was successfully beam-tested at ATF2 beamline. Sextupole magnets with modulating capability have been also developed for neutron focusing. The second model was tested at ILL, Grenoble, with Very Cold Neutrons, where pulsed white beams were successfully focused. SANS experiments with this beam proved that a very compact VCN-SANS with high resolutions can be feasible.

Research Products

• [Journal Article] A Tranport Optics for Pulsed Ultracold Neutrons (2010)
  • Author(s): H.M.Shimizu, Y.lwashita, M.Kitaguchi, K.Mishima, T.Yoshioka
  • Journal Title: Nucl.Instrum.Methods Phys.Res.A (in press )
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Practical Applications of Permanent Magnet Multipoles (2010)
  • Author(s): Y.Iwashita, M.Ichikawa, M.Yamada, T.Sugimoto, H.Tongu, H.Fujisawa, M.Masuzawa, T.Tauchi, T.Oku, K.Hirota, H.M Shimizu, Caitu Shi, Y.Zhu
  • Journal Title: IEEE Trans.on Applied Supercond 20, 3, Pages: 842-845
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Satellite pulsed tiny neutron source at Kyoto University, Sakyo (2010)
  • Author(s): Y.Iwashita, T.Nagae, T.Tanimori, H.Fujioka, H.M.Shimizu
  • Journal Title: N1M A (In Press ) Pages: DOI:10.1016/j.nima.2010.06.356
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The performance of a magnetic lens for focusing VCN-SANS (2010)
  • Author(s): M.Yamada, Y.Iwashita, T.Kanaya, M.Ichikawa, H.Tongu, et.al
  • Journal Title: NIM A (in print)
  • URL: http://dx.doi.on/10.1016/j.nima.2010.06.356
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Present status and first results of the final focus beam line at the KEK Accelerator Test Facility (2010)
  • Author(s): P.Bambade , 他
  • Journal Title: Phys.Rev ST-AB 13 Pages: 042801
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Highly polarized very cold neutrons through a permanent magnet quadrupole (2010)
  • Author(s): K.Taketani, K.Mishima, T.Ino, T.Yoshioka, S.Muto, T.Morishima, H.M.Shimizu, T.Oku, J.Suzuki, T.Shinohara, K.Sakai, H.Sato, K.Hirota, Y.Otake, M.Kitaguchi, M.Hum, Y.Seki, Y.Iwashita, M.Yamada, M.Ichikawa, et al
  • Journal Title: Physica B : Condensed Matter 404 Pages: 2643-2646
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of modulating permanent magnet sextupole lens for focusing of pulsed cold neutrons (2009)
  • Author(s): M.Yamada, 他
  • Journal Title: Physica B(Elsevier) 404 Pages: 2646-2651
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Small Angle Neutron Scattering (SANS) Experiment using Very Cold Neutrons (VCN) (2009)
  • Author(s): M.Bleuel, J.M.Carpenter, B.J.Micklich, P.Geltenbort, K.Mishima, H.M.Shimizu, Y.Iwashita, K.Hirota, M.Hino, S.J.Kennedy, J.Lal
  • Journal Title: Physica B(Elsevier) 404 Pages: 2629-2632
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Strong Variable Permanent Multipole Magnets (2008)
  • Author(s): Y.Iwashita, M.Ichikawa, Y.Tajima, S.Nakamura, M.Kumada, C.M.Spencer, T.Tauchi, S.Kuroda, T.Okugi, T.Imo, S.Muto, H.M.Shimizu
  • Journal Title: IEEE Trans.Appl.Supercond. 18 Pages: 957-960
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Variable permanent magnet sextupole lens for focusing of pulsed cold neutrons (2008)
  • Author(s): Y.Iwashita, Y.Tajima, M.Ichikawa, S.Nakamura, T.Ino, S.Muto, H.M.Shimizu
  • Journal Title: NIM A 586 Pages: 73-76
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Possibility of a Small Neutron Source by Laser-Plasma Interaction (2007)
  • Author(s): Y.Iwashita, S.Nakamura, K.Yamada, A.Ogata, Y.Wada,K.Hirota
  • Journal Title: International Journal of Modern Physics B (IJMPB)(Special Issue) 21 Pages: 600-608
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Magnetic Field Distribution Control with Anisotropic Inter-Pole Magnetic Field (2006)
  • Author(s): Y.Iwashita, A.Sato, Y.Arimoto
  • Journal Title: IEEE Trans.Appl.Supercond. 16 Pages: 1286-1289
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 永久磁石を用いた小型ECRイオン源の開発 (2010)
  • Author(s): 市川雅浩, 岩下芳久, 頓宮拓, 藤澤博, 山田雅子
  • Organizer: 第6回日本加速器学会年会
  • Place of Presentation: 茨城県東海村
  • Year and Date: 2010-08-07
• [Presentation] Permanent Magnet Final Focus Doublet R, D for ILC at ATF2 (2010)
  • Author(s): 岩下芳久
  • Organizer: PAC'09
  • Place of Presentation: Vancouver
  • Year and Date: 2010-05-05
• [Presentation] Development of very small ECR H+ Ion Source with Pulse Gas Valve (2010)
  • Author(s): 市川雅浩, 藤澤博, 岩下芳久, T.Sugimoto, 頓宮拓, 山田雅子
  • Organizer: PAC'9
  • Place of Presentation: Vancouver
  • Year and Date: 2010-05-05
• [Presentation] focusing VCN-SANSによる水溶性3ブロック共重合体(PEO-PPO-PEO)溶液の温度相転移現象の観測 (2010)
  • Author(s): 山田雅子, 岩下芳久, 金谷利治 ,市川雅浩, 頓宮拓, 清水裕彦, 山田悟史, 三島賢二, 広田克也, 日野正裕, 北口雅暁, Shane J.Kennedy, Bruno Guerald, Giuliana Manzin, Ken Andersen, Peter Geltenbort, Jyotsana Lal, John M.Carpenter, Markus Bleuel, NOP Collaboration
  • Organizer: 日本物理学会第65回次大会
  • Place of Presentation: 岡山大
  • Year and Date: 2010-03-23
• [Presentation] Satellite Pulsed Tiny Neutron Source at Kyoto University, Sakyo. (2010)
  • Author(s): 岩下芳久
  • Organizer: NOP2010
  • Place of Presentation: Alpe d'Huez near Grenoble, France
  • Year and Date: 2010-03-18
• [Presentation] Development of magnetic lens for focusing of neutron beams, novel approach for high resolution TOF-SANS (2010)
  • Author(s): 山田雅子, 市川雅浩, 岩下芳久, 他
  • Organizer: NOP2010
  • Place of Presentation: Alpe d'Huez near Grenoble, France
  • Year and Date: 2010-03-17
• [Presentation] Satellite Pulsed Tiny Neutron Source at Kyoto University (2010)
  • Author(s): 岩下芳久
  • Organizer: ICANS-XIX
  • Place of Presentation: Grindelwald, Switzerland
  • Year and Date: 2010-03-10
• [Presentation] Novel approach to high resolution SANS by synchronized focusing of a white neutron beam with a magnetic lens (2010)
  • Author(s): 山田雅子
  • Organizer: ICANS-XIX
  • Place of Presentation: Grindelwald, Switzerland
  • Year and Date: 2010-03-08
• [Presentation] 白色パルヌ中性子ビニム集束用磁気レンズを用いたVCN-focusing-SANS (2009)
  • Author(s): 山田雅子, 岩下芳久, T.Kanaya, 清水裕彦, K.Mishima, N.L.Yamada, K.J.Shane, K.Hirota, M.Hino, P.Geltenbort, B.Guerard, G.Manzin, K.Andersen. J.Lal, J.M.Carpenter, M.Bleuel
  • Organizer: 日本中性子科学会第9回年会
  • Place of Presentation: 茨城県東海村
  • Year and Date: 2009-12-29
• [Presentation] Practical Applications of Permanent Magnet Multipoles (2009)
  • Author(s): 岩下芳久, M.Ichikawa, 山田雅子, T.Sugimoto, 頓宮拓, 藤澤博 M.Masuzawa, T.Tauchi, T.Oku, K.Hirota
  • Organizer: 21st International Conference on Magnet Technology
  • Place of Presentation: Hefei, Anhui, China
  • Year and Date: 2009-10-21
• [Presentation] Permanent Quadrupole Study Plan (2009)
  • Author(s): 岩下芳久, H.Fujisawa, 頓宮拓, M.Masuzawa, T.Tauchi
  • Organizer: 2009 Linear Collider Workshop of the Americas
  • Place of Presentation: Albuquerque, New Mexico
  • Year and Date: 2009-10-01
• [Presentation] パルス中性子集束用磁気レンズを使ったVCN-SANS (2009)
  • Author(s): 山田雅子,岩下芳久, 他
  • Organizer: 2009物理学会秋季大会, 領域10X線・粒子線セッション
  • Place of Presentation: 熊本県熊本市
  • Year and Date: 2009-09-27
• [Presentation] VCN-SANSのためのパルス極冷巾性子集束川磁気レンズの開発 (2009)
  • Author(s): 山田雅子,岩下芳久, 他
  • Organizer: 第6回日本加速器学会年会
  • Place of Presentation: 茨城県東海村
  • Year and Date: 2009-08-07
• [Presentation] 小形中性子源用陽子線型加速器のLEBT (2009)
  • Author(s): S.Ushijima, H.Tonga, H.Fujisawa, 市川雅浩, 山田雅子, 岩下芳久
  • Organizer: 第6回日本加速器学会年会
  • Place of Presentation: 茨城県東海村
  • Year and Date: 2009-08-06
• [Presentation] 最終集束レンズ用永久四極磁石のATF2でのテスト (2009)
  • Author(s): 岩下芳久, ILC
  • Organizer: 第6回日本加速器学会年会
  • Place of Presentation: 茨城県東海村
  • Year and Date: 2009-08-05
• [Presentation] ATF2実験に向けた強度可変4極永久磁石の製作II (2009)
  • Author(s): 杉本貴則, 岩下芳久, 市川雅浩, 山田雅子, 田内利明, 増澤美佳
  • Organizer: 日本物理学会・第64回年次大会
  • Place of Presentation: 立教大
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] 可変六極永久磁石による極冷中性子集束実験 (2009)
  • Author(s): 山田雅子, 岩下芳久, 市川雅浩, 杉本貴則, 頓宮拓, 藤澤博, 三島賢二, 猪野隆, 竹谷薫, 吉岡瑞樹, 武藤豪, 清水裕彦, 他7名
  • Organizer: 日本物理学会・第64回年次大会
  • Place of Presentation: 立教大
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] 永久磁石を用いた超小型ECR H+イオン源の開発3 (2009)
  • Author(s): 市川雅浩, 岩下芳久, 杉本貴則, 頓宮拓, 藤澤博, 山田雅子
  • Organizer: 日本物理学会・第64回年次大会
  • Place of Presentation: 立教大
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] パルス中性子集束のための強度変調型永久6極磁石の開発 (2008)
  • Author(s): 山田雅子,岩下芳久,市川雅浩,杉本貴則,藤澤博,清水裕彦, 他
  • Organizer: 日本中性子科学会第8回年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2008-12-01
• [Presentation] Development of the Continuously Adjustable Permanent Magnet Quadrupole for ATF (2008)
  • Author(s): T.Sugimoto, 岩下芳久, 市川雅浩, 山田雅子, I.Kazama, T.Tauchi
  • Organizer: LINAC08
  • Place of Presentation: Vancouver, Canada
  • Year and Date: 2008-09-30
• [Presentation] DEVELOPMENT OF Very small ECR Ion Source with Pulse Gas Valve (2008)
  • Author(s): 市川雅浩, 藤澤博, 岩下芳久, Takanori Sugimoto, 頓宮拓, Masako Yamada
  • Organizer: XXIV Linear Accelerator Conference, LINAC08
  • Place of Presentation: Vancouver, Canada
  • Year and Date: 2008-09-30
• [Presentation] Development of Modulating Permanent Magnet Sextupole Lens for Focusing of Pulsed Cold Neutrons (2008)
  • Author(s): 山田雅子, 岩下芳久, 市川雅浩, 頓宮拓, 藤澤博, 清水裕彦, 他20名
  • Organizer: LINAC08
  • Place of Presentation: Vancouver, Canada
  • Year and Date: 2008-09-29
• [Presentation] ATF2実験に向けた強度可変4極永久磁石の製作 (2008)
  • Author(s): 杉本貴則, 岩下芳久, 市川雅浩, 山田雅子, 風間一郎, 田内利明
  • Organizer: 日本物理学会・秋季大会
  • Place of Presentation: 山形大
  • Year and Date: 2008-09-23
• [Presentation] 永久磁石を用いた超小型ECR H+イオン源の開発2 (2008)
  • Author(s): 市川雅浩, 岩下芳久, 杉本貴則, 頓宮拓, 藤澤博, 山田雅子
  • Organizer: 日本物理学会・秋季大会
  • Place of Presentation: 山形大
  • Year and Date: 2008-09-23
• [Presentation] パルス冷巾性子集束川の強度変調型永久六極磁石の開発II (2008)
  • Author(s): 山田雅子, 岩下芳久, 市川雅浩, 頓宮拓, 藤澤博, 杉本貴則, 清水裕彦, 他19名
  • Organizer: 日本物理学会・秋季大会
  • Place of Presentation: 山形大
  • Year and Date: 2008-09-23
• [Presentation] Development of Modulating Permanent Magnet Sextupole Lens for Focusing of Pulsed Cold Neutrons (2008)
  • Author(s): 山田雅子, 岩下芳久, 他25名
  • Organizer: 7th International Workshop on Polarised Neutrons in Condensed Matter Investigations, PNCMI2008
  • Place of Presentation: Tokai, Ibaraki, Japan
  • Year and Date: 2008-09-02
• [Presentation] 強度変調型永久六極磁石の開発 (2008)
  • Author(s): 山田雅子, 岩下芳久, 市川雅浩, 杉本貴則, 頓宮拓, 藤澤博, 漬水裕彦, 他
  • Organizer: 第5回日本加速器学会年会・第33回リニアック技術研究会
  • Place of Presentation: 東広島市中央公民館
  • Year and Date: 2008-08-07
• [Presentation] 強度可変4極永久磁石の開発 (2008)
  • Author(s): 杉本貴則, 岩下芳久, 市川雅浩, 山田雅子, 風間一郎, 田内利明
  • Organizer: 第5回日本加速器学会年会・第33回リニアック技術研究会
  • Place of Presentation: 東広島市巾央公民館
  • Year and Date: 2008-08-07
• [Presentation] パルスガス弁を用いた小型ECRイオン源の開発 (2008)
  • Author(s): 市川雅浩, 岩下芳久, 杉本貴則, 頓宮拓, 藤澤博, 山田雅子
  • Organizer: 第5回日本加速器学会年会・第33回リニアック技術研究会
  • Place of Presentation: 東広島市中央公民館
  • Year and Date: 2008-08-06
• [Presentation] Development of Modulating Permanent Magnet Sextupole Lens for Focusing of Cold Neutrons (2008)
  • Author(s): 山田雅子, 岩下芳久, 市川雅浩, 頓宮拓, 清水裕彦, T.Ino, S.Muto
  • Organizer: EPAC'08
  • Place of Presentation: Genoa, Italy
  • Year and Date: 2008-06-26
• [Presentation] Continuously Adjustable Permanent Magnet Quadrupole for a Final Focus (2008)
  • Author(s): T.Sugimoto, 岩下芳久, 市川雅浩, 山田雅子, S.Kuroda, T.Tauchi, 熊田雅之
  • Organizer: EPAC'08
  • Place of Presentation: Genoa, Italy
  • Year and Date: 2008-06-26
• [Presentation] Development of Piezoelectric Pulse Gas Valve for Small ECR Ion Source (2008)
  • Author(s): 市川雅浩, 藤澤博, 岩下芳久, 頓宮拓, 山田雅子
  • Organizer: EPAC'08
  • Place of Presentation: Genoa, Italy
  • Year and Date: 2008-06-23
• [Presentation] 永久磁石によるILC最終集束レンズII (2008)
  • Author(s): 岩下芳久, 市川雅浩, 田島裕二郎, 杉本貴則, 山田雅子, 熊田雅之, 田内利明
  • Organizer: 日本物理学会・第63同年次大会
  • Place of Presentation: 近大
  • Year and Date: 2008-03-24
• [Presentation] 強度可変な4極永久磁石における誤差評価について (2008)
  • Author(s): 杉本貴則, 岩下芳久, 田島裕二郎, 市川雅浩, 田内利明, 黒田茂
  • Organizer: 日本物理学会・第63回年次大会
  • Place of Presentation: 近大
  • Year and Date: 2008-03-24
• [Presentation] 冷中性子集束用の強度変調型永久六極磁石の開発 (2008)
  • Author(s): 山田雅子, 岩下芳久, 市川雅浩, 田島裕二郎, 頓宮拓, 猪野隆, 清水裕彦, 武藤豪
  • Organizer: 日本物理学会・第63回年次大会
  • Place of Presentation: 近大
  • Year and Date: 2008-03-24
• [Presentation] 永久磁石を用いた超小型ECR H+イオン源の開発 (2008)
  • Author(s): 市川雅浩, 岩下芳久, 田島裕二郎, 頓宮拓, 藤澤博
  • Organizer: 日本物理学会・第63回年次大会
  • Place of Presentation: 近大
  • Year and Date: 2008-03-23
• [Presentation] 永久磁石によるILC最終集束レンズ (2007)
  • Author(s): 岩下芳久, 市川雅浩, 田島裕二郎, 熊田雅之, 奥木敏行, 黒田茂, 田内利明, 大森恒彦, 山本均
  • Organizer: 日本物理学会・第62回年次大会
  • Place of Presentation: 北大
  • Year and Date: 2007-09-24
• [Presentation] 超強力永久磁石を用いた強度可変多極磁石の磁場測定 (2007)
  • Author(s): 市川雅浩, 岩下芳久, 田島裕二郎, 頓宮拓, 猪野隆, 清水裕彦, 武藤豪
  • Organizer: 日本物理学会・第62回年次大会
  • Place of Presentation: 北大
  • Year and Date: 2007-09-24
• [Presentation] リニアコライダー用最終集束レンズの磁場測定用ローテーティングコイルシステム (2007)
  • Author(s): 岩下芳久, 市川雅浩, 田島裕二郎, 熊田雅之
  • Organizer: 日本物理学会・2007年春季大会
  • Place of Presentation: 山形大
  • Year and Date: 2007-03-28
• [Presentation] リニアコライダー用超強力永久四極磁石における磁場の軸方向分布 (2007)
  • Author(s): 市川雅浩, 岩下芳久, 田島裕二郎, 熊田雅之
  • Organizer: 日本物理学会・2007年春季大会
  • Place of Presentation: 山形大
  • Year and Date: 2007-03-28
• [Presentation] 中性子ビーム偏極集光磁気レンズの開発1-永久磁石による四極磁気レンズと可変六極磁気レンズの設計- (2007)
  • Author(s): 猪野隆, 岩下芳久, 奥隆之, 金子直勝, 川合將義, 小林庸男, 下ヶ橋秀典, 佐藤節夫, 篠原武尚, 清水裕彦, 鈴木淳市, 田原俊央, 広田克也, 武藤豪, 森嶋隆裕
  • Organizer: 日本物理学会・2007年春季大会
  • Place of Presentation: 山形大
  • Year and Date: 2007-03-19
• [Presentation] 中性子ビーム偏極集光磁気レンズの開発2-永久磁石による四極磁気レンズと可変六極磁気レンズの試作- (2007)
  • Author(s): 猪野隆, 岩下芳久, 奥隆之, 金子直勝, 川合將義, 小林庸男, 下ヶ橋秀典, 佐藤節夫, 篠原武尚, 清水裕彦, 鈴木淳市, 田原俊央, 広田克也, 武藤豪, 森嶋隆裕
  • Organizer: 日本物理学会・2007年春季大会
  • Place of Presentation: 山形大
  • Year and Date: 2007-03-19
• [Remarks] ホームページ等
  • URL: http://wwwal.kuicr.kyoto-u.ac.jp/www/accelerator/sspm/index.htmlx