2021 Fiscal Year Annual Research Report
Injection scheme development using ceramics with integrated multi-pole kicker for fitting to next generation ultra low emittance ring
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19K12649
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
満田 史織 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, 准教授 (60425600)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高井 良太 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, 准教授 (20533780)
小林 幸則 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, 教授 (40225553)
原田 健太郎 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, 准教授 (70353365)
高木 宏之 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, 准教授 (80251487)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 超小口径12極型セラミックス一体型キッカー / セラミックスと銅コイル埋め込みロウ付け技術 / 円筒内面微細パターンコーティング技術 / セラミックス円筒内面銅材パターンコーティング / 次世代放射光源加速器入射技術 / パルス多極マグネット入射 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
課題研究の最終年度となる3年目では、超小口径セラミックス円筒におけるコイル埋め込み技術の完成度を高める改善が進められ、製作歩留まりの向上が図られた。その結果、直径40mmの超小口径5mm厚み薄肉セラミックスにて6コイル埋め込み技術が完成し、4コイル埋め込み技術においては歩留まりが100へと改善されている。埋め込み精度は当初対面距離にて+200umであったものが+30um以下を達成し、真空隔壁でもあるコイル埋め込み部では1.3×10-11Pa・m3/sの真空気密が保持されている。加速器におけるビーム制御の観点からの磁場精度の要求、真空精度の要求のいずれも満たす加速器適用が可能なセラミックスチェンバー一体型パルスマグネット（CCiPM）製作技術が完成した。
遮蔽磁場となる渦電流を抑制しながらビームインピーダンスを低減するために、パターンコーティングで壁電流の抵抗性インピーダンスを低減する技術開発が継続され、コーティングの材質を銅、膜厚を50umとしCCiPMに実装するプロトタイプの製作が進められた。平板試験片で成功したレシピにて精密な銅パターンコーティングを30umの膜厚でCCiPMに実装することに成功した。CCiPMを加速器リング内に導入する際に課題となるビームインピーダンスの低減対策技術となる開発が完了した。
開発に成功した4コイル埋め込みの八極型CCiPM（CCiPM-O）は、次世代放射光源加速器のビーム入射技術へ適用を前提として、入射実証試験をするためKEK-PFリングへ導入された。ビームを使った磁場分布の計測でシミュレーション通りの分布を示しているなど良好な結果を得て基礎データーの取得を開始している。KEK-PFは共同利用マシンであるため慎重な運用が求められており、ビーム入射実証試験に至るまでに基礎実験が継続され、最終的に実証試験に向かう予定である。
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