Development of Tesla kicker system and improvement of beam quality

2017 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 25286089
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Partial Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Quantum beam science
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: Nakamura Eiji 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 (70311131)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 薮上 信 東北学院大学, 工学部, 教授 (00302232) ; 石 禎浩 京都大学, 原子炉実験所, 准教授 (00525834) ; 高山 正和 秋田県立大学, システム科学技術学部, 助教授 (20236368) ; 小口 治久 国立研究開発法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (20356976) ; 上杉 智教 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (80392215) ; 浅井 朋彦 日本大学, 理工学部, 准教授 (00386004)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): KINDO Koichi 東京大学, 物性研究所, 教授 (20205058) ; INAGAKI Shigeru 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (60300729)
• Research Collaborator: SAKAI Izumi 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, ダイヤモンドフェロー ; SATO Hikaru 高エネルギー加速器研究機構, 名誉教授 ; NAKAMURA Yuko 日本大学, 理工学部, 非常勤講師 ; NAKAMURA Naoji 石巻専修大学, 理工学部, 研究補助員
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 粒子線加速器 / パルス電磁石 / 飽和 / テスラ / 高電圧 / 非線形 / 大電流 / 荷電粒子

Outline of Final Research Achievements

A prototype magnet of the Tesla kicker system has been assembled in order to prove the possibility of high-field and fast-rise pulsed magnets by using non-linear characteristics. The magnetic field density of 1.3 T has been observed with a rise time of 0.9 micro seconds. It succeeded in the attempt to control the orbit of 100 MeV proton beams. Various applications of the technology have been discussed, and we will start some new projects for the breeding of plants, the application for medical uses, and so on.

Free Research Field

高エネルギー粒子科学