2016 Fiscal Year Annual Research Report
Pulse-by-pulse x-ray beam position monitor for synchrotron radiation beamline
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26390122
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| Research Institution | Japan Synchrotron Radiation Research Institute |
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Principal Investigator |
青柳 秀樹 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 光源・光学系部門, 副主幹研究員 (20416374)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 量子ビーム測定手法 / 放射光 / パルスモード計測 / 光位置モニタ / マイクロストリップライン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
放射光施設の放射光ビームラインにおいて、光ビーム位置のパルス・モード計測を実現するために、前年度までに、ダイヤモンド薄膜をヒートシンクに用いた検出素子を考案し、試作機の設計・製作や伝熱特性の評価を実施した。今年度は、検出素子の耐熱ホルダー、出力パルスの特性を変化させることのできる光電子収集電極、マイクロストリップライン構造を有するパルス信号伝送ライン等の光位置モニタを構成する各要素を設計・製作し、有限要素法による伝熱特性の評価や、オフラインでの時間領域反射率測定等による高周波特性の評価試験を実施した。更に、偏向電磁石ビームラインの基幹チャンネル部に設置し、光位置モニとしての総合的な動作試験を実施した。その結果、期待通りのパルス長(半値全幅で1ns以下)の単極性パルス信号の観測に成功した。
以下に他の性能評価結果について、研究実施計画で示した項目にそって記載する。(1) 放射光照射時の真空度の変化に問題はなかった。(2) 温度上昇等による素子に損傷の影響は見られなかった。(3) パルス信号のS/N比については、まだ十分な値が得られておらず、改良の必要がある。(4) 放射光強度と信号出力の線形性は約0.2%が得られ当初の予想以上に良好であった。(5) 位置感度特性は従来型の光位置モニタと同等であり、任意パルスの位置測定を確認した。(6) パルス・タイミングの計測を確認した。(7) 長期間の安定性についても問題はなかった。
本研究において、新しいアイデアに基づいたパルス・モード計測型光位置モニタの基本的な機能を初めて実証することができた。これにより、放射光加速器の電子ビームのパルス毎の安定化が促進され、時分割計測の更なる高精度化等に寄与することができる。
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