2018 Fiscal Year Research-status Report
Investigation of multiple interference effect of edge radiation
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18K11944
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| Research Institution | SAGA Light Source, Kyushu Synchrotron Light Research Center |
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Principal Investigator |
江田 茂 公益財団法人佐賀県地域産業支援センター九州シンクロトロン光研究センター, 加速器グループ, 主任研究員 (50311189)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | エッジ放射 / 超伝導ウィグラー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度、（１）計算機整備面ではエッジ放射計算高速化のための計算機環境の検討、試験的整備、（２）理論面では3極ウィグラー周期配置エッジ放射計算モデルの拡張、（３）実験面ではエッジ放射観測系の遠隔制御の整備とこれによる観測試験を行った。
（１）については並列計算試験のため3台のPCを整備し、独立性の高いエッジ放射のスペクトル計算を想定した複数計算機並列利用の実用的手法を検討試験した。複数PC運用における計算条件の指定、計算の実行、計算結果の収集について、物理的なPC切替え手法、ネットワークを介したOSベースのファイル共有機能を用いた手法等を試験し、単一の端末による3台のPCの独立な使用、データの共有がともに可能となった。この計算機環境を用いて、既存放射光計算コードを用いて、ハードエッジ磁場における超伝導、常伝導、永久磁石各磁場強度領域での多重エッジ放射干渉効果の磁場強度依存性を計算した。その結果を第32回日本放射光学会年会で報告した。
（２）については既に論文発表している単純な多重エッジ放射干渉モデルをベースに常伝導、超伝導及び永久磁石の磁場強度領域において適用可能な磁極端部のフリンジフィールドによるエッジ放射への寄与についての理論的モデル化の検討を進めた。
（３）については、エッジ放射計算の基礎的検証として、九州シンクロトロン光研究センター(以下SAGA-LS)電子蓄積リング超伝導ウィグラーLS2W設置直線部において可視域エッジ放射の偏光観測を行うための偏光板遠隔回転制御系の整備を行い、この観測系試験及び本観測の一部を兼ねて超伝導ウィグラー非励磁状態での単純直線部からのエッジ放射偏光観測実験を行った。偏光条件を変える実験作業のスループットが大きく向上した。エッジ放射の特徴であるラジアル偏光が明瞭に観測され、観測結果は計算とほぼ整合した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究活動は大きく３つ、計算機環境整備、理論的検討、観測実験に分けられ、それぞれ当初考えた進捗状態にある。計算機環境の整備については予定通り並列計算環境の検討、少数PCでの基本的試験を行い、技術的な問題は発生していない。PC台数の増大による現システムの単純な拡大による本計算に向けた高速化に支障はないと考えている。またこのシステムを用いて既存放射光計算コードによるエッジ放射スペクトル計算を行い、得られた計算結果を学会で報告した。理論面では磁石端部のフリンジフィールドのエッジ放射への影響について光源加速器や挿入光源で広く使用されている超伝導、常伝導、永久磁石に適用できる一般性のあるモデルの検討を進めており、今のところフリンジフィールド効果の計算モデル構築について理論的障害はないと考えている。実験面ではSAGA-LS超伝導ウィグラーセクションにおいてエッジ放射観測系の遠隔制御の整備を進め、観測実験作業のスループットが大きく改善している。これにより超伝導ウィグラー励磁なしの条件でエッジ放射の観測試験を行い、単一直線部からのエッジ放射の基本的性質である偏光について観測による検証を行うことができ、結果は計算と整合した。
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| Strategy for Future Research Activity |
計算機環境については本年度の結果を踏まえ、PCの台数を増加し、エッジ放射数値計算並列高速化のための整備を行い、PC台数増大に伴う使用試験を進めつつ、多重エッジ放射干渉効果の計算を本格化する予定である。理論面では磁極端部フリンジフィールドのエッジ放射への効果について引き続き検討を進め、超伝導、常伝導、永久磁石に及ぶ広い磁場強度範囲において適用できる一般性かつ実用性のあるエッジ放射計算モデルを構築し、これに対応する電場計算アルゴリズムの改善、計算プログラムの開発を行い、これと平行して進める計算機環境の整備と整合させ、多重エッジ放射干渉効果に対する一般性の高い高速計算の実現を目指す。実験面では本年度の観測系整備及び観測結果を踏まえ、多重エッジ放射干渉効果の基礎的過程を検証するためにSAGA-LS超伝導ウィグラーセクションにおいて励磁ありなしの両条件で可視波長域において偏光等エッジ放射の基礎的性質の観測を進める。またそのために観測系のさらなる観測作業のスループット改善のために光軸調整の遠隔化等観測系の改善を行う予定である。
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