2017 Fiscal Year Annual Research Report
Dramatic improvement of superconducting accelerating cavity performance by introduction of laminated thin film structure
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26600142
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
岩下 芳久 京都大学, 化学研究所, 准教授 (00144387)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐伯 学行 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, 准教授 (70282506)
久保 毅幸 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, 助教 (30712666)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 超伝導 / 薄膜 / 高周波 / 積層薄膜 / 超伝導加速管 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超伝導加速空胴の性能を飛躍的に向上させる可能性のある超伝導薄膜構造の研究を進めるため、極低温下での超伝導薄膜の特性を交流磁場印加時の３次高調波発生を測定することによって評価するシステムの整備が完了し、世界で初めて超伝導薄膜構造でNbの限界を超える測定データを得ることに成功した。
薄膜サンプルはKEKやメーカーの協力により製作され、世界で初めて高純度バルクニオブ板に薄いSiO2絶縁層を挟んでNbN超伝導薄膜を載せた体系ではNbの第一臨界磁場を超える磁場に耐える世界初の結果を得た。この測定により、今後の薄膜製作に於ける指針の策定が可能になり、超伝導加速空胴の性能向上に向けて一層の拍車を掛けることが可能になった。
極低温環境は液体へリウムによる冷却により実現している。不慣れなこともあり、装置の立ち上げに時間が掛かったが、迅速な研究の推進のためヘリウムガス回収ラインやクライオスタット周りの設備、極低温温度の計測を可能とするモニターやそれによる温度センサーの温度校正、液体ヘリウム注入量の測定など、液体ヘリウム注入による冷却やそれによる極低温での温度制御を可能とするシステムの整備等が完了し、まだ手動ながらも３次高調波測定を可能にした。測定に於ける印加磁場範囲の拡大や自動化など、装置の改善の余地はあるものの、十分な性能を有している。世界初のデータを得ることができ、今後の研究推進に貢献できるシステムの構築に成功した。
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[Journal Article] EVALUATION OF SUPERCONDUCTING CHARACTERISTICS ON THE THIN-FILM STRUCTURE BY NbN AND INSULATOR COATINGS ON PURE Nb SUBSTRATE2018
Author(s)
R. Katayama, Y. Iwashita, H. Tongu A. Four, C. Z. Antoine, H. Hayano, T. Kubo, T. Saeki, Hayato Ito, R. Ito, T. Nagata, H. Oikawa
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Journal Title
Proceedings of the 9th International Particle Accelerator Conference
Volume: 1
Pages: THPAL015
Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] EVALUATION OF SUPERCONDUCTING CHARACTERISTICS ON THE THIN-FILM STRUCTURE BY NbN AND INSULATOR COATINGS ON PURE Nb SUBSTRATE2018
Author(s)
R. Katayama, Y. Iwashita, H. Tongu A. Four, C. Z. Antoine, H. Hayano, T. Kubo, T. Saeki, Hayato Ito, R. Ito, T. Nagata, H. Oikawa
Organizer
9th International Particle Accelerator Conference(IPAC18)
Int'l Joint Research
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