チェレンコフ回折放射を用いた超高速ビーム位置モニターの研究開発

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K12486
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 宮原 房史 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, 研究機関講師 (20532691)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 周 翔宇 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, 研究機関講師 (30462865)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: チェレンコフ回折放射 / ビーム位置モニター / ビーム診断

Outline of Annual Research Achievements

チェレンコフ回折放射のモニター部分の誘電体とライトガイドの形状設計がほぼ終了した。
誘電体を大きくすれば得られる光量が増加するが、時間分解能は悪化してしまうため、ピコ秒の分解能が得られる条件で最適化を行った。
光の増幅、２倍波への変換部分の光学系の設計を終えた。
本年度に製作し、ビーム試験を行う。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

チェレンコフ回折放射のモニター部分の誘電体とライトガイドの形状が光量と時間分解能に大きく影響するため、設計に時間を要した。
令和４年度にモニター本体の製作を行い、ビーム試験を行う。

Strategy for Future Research Activity

モニター本体の製作後にビーム試験を行う。始めにビーム試験でチェレンコフ回折放射の光を増幅し、 BBO 結晶で２倍波に変換出来ることを確認する。
その後、ビームと加速のRFのタイミングを調整し、ビームの縦方向分布を切り分けられるか確認する。
最後にビーム位置モニターとしての性能を評価する。
研究遂行上の課題は４つの誘電体それぞれで十分な光の信号が得られない可能性がある。その場合は一つの誘電体にビームを近づければ、その誘電体からのは十分な強度の信号が得られる見込みである。この条件でもビームの縦方向分布の切り出しに関して十分な評価が可能である。

Causes of Carryover

ビーム位置モニター本体の設計が遅れ、製作に至らなかったため。