エネルギー回収リニアック(ERL)用ビーム診断装置の開発

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21604012
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 芳賀 開一 High Energy Accelerator Research Organization, 加速器研究施設, 研究機関講師 (00180795)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 春日 俊夫 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 (70044758) ; 飛山 真理 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 (60207595) ; 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, 助教 (20533780)
• Keywords: 加速器 / 量子ビーム / ERL

Research Abstract

1.開発の初年度である平成21年度は、まず「250MHz発信器」を設計した上で、同種の電子回路の製作に実績のある会社に依頼して1台を製作した。当該課題のERL用ビーム診断装置では、ERL加速器内を同時に周回している、加速ビームと減速ビームの両者のビーム電流量のわずかの差を検出することを目標とし、それを2段階で行うものである。
2.実際のERL加速器は加速用RF周波数として1.3GHzを使用する計画であるので、加速と減速ビーム共にこの周波数で周回している。この両者は加速位相が180°ずれているので、両者を観測するには、1.3GHzの2倍の2.6GHzの周期でビームを観測する必要がある。この2.6GHzでの実証は第2段階であり、その前に現在使用することが可能であるPFリングを用いた「250MHzモデル」を、第1段階として制作する。
3.この「250MHzモデル」では、加速周波数500MHzで周回しているPFリングのビームを250MHzずつの加速と減速ビームの組み合わせと見なして、両者のビーム電流量の微小な差を検出する。この「250MHzモデル」を製作するための準備として「250MHz発信器」が必要となるものである。PFリングからのビームのRF信号を同期検波してその強度差を検出する際に、同期検波の中間周波数として必要な250MHzの信号は、実際にはPFの加速周波数である500.8MHzを半分にして得る必要がある。この250.4MHz信号を得るために、500.8MHzの1/2分周器を製作した。
4.この分周器は、NIM規格二幅のモジュールとなっており、1つの入力に対し分周された3つの出力が得られる構成となっている。また、回路の内部には、将来の必要に応じて各種のフィルターや減衰器が取付られるよう、部品の配置に工夫をほどこしてある。
この分周器をもとに次年度は検波回路を製作した上で、PFリングにおける250MHz実験に進む予定である。