2017 Fiscal Year Annual Research Report
Test experiment for the 3-D spiral beam injection into a solenoidal magnet
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26287055
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
飯沼 裕美 茨城大学, 理工学研究科, 准教授 (60446515)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大澤 哲 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, 研究員 (00150011)
中山 久義 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, その他部局等, 名誉教授 (20011728)
佐々木 憲一 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 超伝導低温工学センター, 准教授 (70322831)
深尾 祥紀 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教 (80443018)
三部 勉 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (80536938)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 3次元らせん軌道入射 / 小型蓄積磁石 / 3次元軌跡画像取得 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請研究の目的はJ-PARCで計画されているミューオン異常磁気モーメント(g-2)と電気双極子モーメント(EDM)の精密測定実験（新g-2/EDM実験）のための、ビーム入射・蓄積手法の開発である。医療用MRIソレノイド磁石技術を応用した、直径0.66mの小型蓄積リングに、蓄積磁場を乱さずにビームを3次元らせん軌道で入射するという、前例のないユニークな手法を考案し、その実証実験を行うことができた。
J-PARCで行うオリジナル実験装置より3分の1サイズダウンした蓄積磁石を製作し、ミューオンビームの代わりに、電子銃からの電子ビームを利用したテストビームラインを建設した。更に入射ビームを蓄積領域中に保持するためのキッカー装置と、弱収束磁場による制御装置を製作した。蓄積総ないのビーム軌跡を3次元画像で記録し、ビームサイズや設計軌道とのズレを修正する技術的手法を確立した。
初年度(H26)は、電子銃の立ち上げ作業と、蓄積電磁石の設計と製作を行った。
H27年度からは、全長2m程度のビームラインの建設と試運転を行った。100keV程度の電子ビームは実験エリアの残留磁場により、ビーム軌道が設計輸送軌道設計と数ミリレベルで変わる問題が生じ、3か所のビーム位置モニターと、ステアリング磁石を6個ほど追加した。
H28年度は、蓄積槽に入射したビームを3次元画像で取得するために、窒素ガスを封入し、高感度カメラによる撮影に取り組んだ。直径400mm、高さ500mmという比較的大きい体積の中でサイクロトロン運動する3次元軌跡の取得に成功、ビームサイズの評価も行った。
最終年度(H29)～現在は、3次元軌跡の詳細解析を基に、ビームのTwiss parameterを調整して、蓄積領域内のビームの広がりを制御する手法を検討中である。これらの研究実績は、日本加速器学会や,国際会議(IPAC18)など多数報告した。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(8 results)
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[Journal Article] THREE-DIMENSIONAL SPIRAL BEAM INJECTION FOR A COMPACT STORAGE RING2018
Author(s)
H. Iinuma, K. Furukawa, H. Hisamatsu, H. Nakayama, S. Ohsawa, K. Oide, K. Sasaki, Y. Fukao, T. Mibe
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Journal Title
Proceedings of IPAC2018, Vancouver, BC, Canada
Volume: 準備中
Pages: 準備中
DOI
Open Access / Int'l Joint Research
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