2013 Fiscal Year Annual Research Report
大強度パルスミュオン発生のための湾曲ソレノイド開発
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22244033
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
下村 浩一郎 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 准教授 (60242103)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | ミュオン / 超伝導電磁石 |
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| Research Abstract |
超低速ミュオンビーム発生のため、大立体角軸収束ミュオンビームラインを建設した。本科研費ではその一部をなす超伝導湾曲ソレノイド電磁石の設計・製作を進めた。当研究では多くの成果が上がっているが、本研究提案に関して特に重要な点を以下に記す。
１）大立体角捕獲用、耐放射線（無機絶縁コイルMIC製）ソレノイド磁石の設計、製作
生成標的から放出される30MeV/cの運動量を有する表面ミュオンや運動量がやや低いクラウドミュオンを400mSr以上の大立体角で取り込む常伝導ソレノイド磁石の設計を行った。磁場による陽子ビームの軌道のズレとソレノイドへの放射線損傷を最少にするデザインを見出すことに成功し、すでに製作・設置が終了している。
２）湾曲超伝導ソレノイド電磁石の設計：
スーパーオメガでは、入射部に直線のソレノイドを置き、途中で45度の湾曲部を設けたソレノイドによってミュオンの軌道を曲げ、その後、再び直線状のソレノイドによってトンネル外まで輸送した後に再び45度の湾曲部を設けて軌道のずれを補正するデザインとなっている。輸送効率を最適化するためのコイルのレイアウト、放射線による熱流入の定量評価に基づく冷却系のデザイン等を含んだ基本設計が進められた。以上の成果をもとにした設計をもとに、スーパーオメガの建設が、平成24年度には無事終了し従来世界最高強度のパルスミュオンを発生していた既存のビームライン（Ｄライン）に比べさらに２０倍の強度（陽子ビーム１ＭＷあたり４×108/s）を達成した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Ultra slow muon microscopy by laser resonant ionization at J-PARC, MUSE2013
Author(s)
Y. Miyake, Y. Ikedo, K. Shimomura, P. Strasser, N. Kawamura, K. Nishiyama, A. Koda, H. Fujimori, S. Makimura, J. Nakamura, T. Nagatomo, R. Kadono, E. Torikai, M. Iwasaki, S. Wada, N. Saito, K. Okamura, K. Yokoyama, T. Ito, and W. Higemoto
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Journal Title
Hyperfine Interact.
Volume: 216
Pages: 79-83
DOI
Peer Reviewed
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