Pulse mode measurement of synchrotron radiation beam using diamond detection elements and heat resistance of transmission lines

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K12530
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 80040:Quantum beam science-related
• Research Institution: Japan Synchrotron Radiation Research Institute
• Principal Investigator: Aoyagi Hideki 公益財団法人高輝度光科学研究センター, ビームライン技術推進室, 主幹研究員 (20416374)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 光ビーム位置モニタ / パルス・モード計測 / マイクロストリップライン / 放射光ビームライン / ダイヤモンド・ヒートシンク

Outline of Final Research Achievements

In the synchrotron radiation beamlines at SPring-8, it is necessary to accurately measure photon beam position pulse by pulse. However, the prototype of pulse-mode X-ray beam position monitor did not provide sufficient position resolution. Therefore, we introduced new idea in the shape of the detection elements and conducted evaluation tests at an insertion device beamline, and as a result, we achieved the target of 10 microns or less. It was also demonstrated that the problem of the space-charge effect of emitted photoelectrons caused by high-intensity synchrotron radiation was avoided.
This study has enabled stable operation of a pulse-mode X-ray beam position monitor.

Free Research Field

放射光計測技術

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

大型放射光施設 SPring-8 などの高輝度放射光を供用する施設では、極短時間に進展する現象を時分割計測で解析する手法を用いた利用実験が活発に実施されている。しかし、高熱負荷・超高真空・非破壊の条件下で、放射光ビームの“光軸の変動”をパルス毎に正確に計測することは困難であった。本研究により、パルスモード計測型X線ビーム位置モニタを安定して動作させることが可能となった。