2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a flat-top RF acceleration cavity for negative muon microbeam production
Publicly Offered Research
| Project Area | Toward new frontiers : Encounter and synergy of state-of-the-art astronomical detectors and exotic quantum beams |
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| Project/Area Number |
19H05194
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
山崎 高幸 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, 助教 (40632360)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 加速器 / ミュオン / 量子ビーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ミュオンマイクロビーム生成の鍵となるフラットトップRF加速空洞を開発する。RF電場のフラットトップ部でエネルギー分散を抑制しながら超低速ミュオンを再加速することで極めて小さなエネルギー分散を持ち、色収差の影響を受けずにマイクロビーム収束が可能となる。このフラットトップRF加速空洞として、周波数・サイズの制限から従来型の同軸共振器とは異なり、公開特許（2002-43097）に基づき両端にショート端を持つ新たな1/2波長同軸共振器を世界で初めて開発する。
2019年度は、CST Microwave Studioを用いて詳細な3次元RFシミュレーションを行い、RFカプラや周波数チューナーを含めた共振器の形状を詳細設計を完了した。共振周波数やQ値、Sパラメータの設計値は必要十分な性能が得られており、実機の製作を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2019年度は、CST Microwave Studioを用いて詳細な3次元RFシミュレーションを行い、RFカプラや周波数チューナーを含めた共振器の形状を詳細設計を完了した。共振周波数やQ値、Sパラメータの設計値は必要十分な性能が得られており、実機の製作を行った。今後、実機を組み立ててRFパワーを投入して実機の性能評価を行う。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度中に新規開発したフラットトップRF加速空洞を組み立て、RFパワーを投入して実機の性能評価を行う。共振周波数やQ値、Sパラメータ、周波数可変性などの項目を測定し、CST Microwave Studioによる3次元RFシミュレーションとの比較を行い、1/2波長同軸共振器の理解を深める予定である。
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