2009 Fiscal Year Annual Research Report
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21340061
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
岡本 宏己 Hiroshima University, 大学院・先端物質科学研究科, 教授 (40211809)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
檜垣 浩之 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 准教授 (10334046)
伊藤 清一 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助教 (70335719)
池上 雅紀 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助教 (20332116)
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| Keywords | 加速器 / 荷電粒子ビーム / 非中性プラズマ / 空間電荷効果 / イオントラップ / ソレノイドトラップ |
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| Research Abstract |
先進加速器が生み出す"低エミッタンス"あるいは"大強度"のハドロンビームは様々な分野で積極的に活用されており,今後その重要性はますます高まるものと考えられる。一方,この種の高品質ビームは粒子間クーロン相互作用に起因する非線形集団効果(空間電荷効果)により不安定化する場合があり,その発生機構の解明は喫緊の課題となっている。本基盤研究では,非中性プラズマと荷電粒子ビームの物理的等価性に着目し,ビームダイナミクスの実験的研究を加速器フリーで実施する。この目的のため,「機能分離型線形ポールトラップ(MSPT)」および「多重電極型ソレノイドトラップ(MRET)」を併用する。
本年度は,空間電荷効果研究に最適化されたMSPTを新たに設計・構築すると共に,既存のトラップシステムを使った共鳴不安定化現象に関する実験を並行して実施した。MSPTのプロトタイプは既に製作済みで,現在は観測系および制御系の構築を進めている。来年度前半には実験を開始できる見込みである。既存トラップによる実験では低次共鳴不安定領域のパラメータ依存性を明らかにすると共に,実際の加速器で問題となる誤差磁場の影響等も系統的に確認した。多粒子シミュレーションコードによる解析も進めており,実験データの理解に役立つ多くの情報が得られている。MRET実験では,ビーム不整合に起因するハロー形成過程の観測を行っている。多重電極に電気的摂動を加えて実効的に不整合を発生させ,プラズマプロファイルの変化をモニターした。一定の条件下でハロー形成を確認したが,再現性のチェックも含め,さらなる系統的データの収集が必要である。
また,交付申請書に記載した通り,Andrew Sessler博士を含む加速器エキスパートとの小規模会合を欧州合同原子核研究機構にて開いた。定期的なインターネット会議も行っている。
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