KEKBにおけるビーム不安定性の研究

Research Project

Project/Area Number	00F00274
Research Category	Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Allocation Type	Single-year Grants
Section	外国
Research Field	素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
Research Institution	高エネルギー加速器研究機構
Host Researcher	黒川眞一高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授
Foreign Research Fellow	WIN Su Su 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 外国人特別研究員 WIN S. S.
Project Period (FY)	2000 – 2002
Project Status	Completed(Fiscal Year 2002)
Budget Amount *help	¥1,300,000 (Direct Cost : ¥1,300,000) Fiscal Year 2002 : ¥500,000 (Direct Cost : ¥500,000) Fiscal Year 2001 : ¥800,000 (Direct Cost : ¥800,000)
Keywords	KEKB加速器 / 電子雲不安定性 / 陽電子リング / ビーム・サイズ / 結合バンチ不安定性 / ビーム不安定性 / ソレノイド磁場
Research Abstract	Su Su Win氏は昨年度に引き続きKEKB加速器の性能を向上させる上で最大の問題である電子雲不安定性についての研究を行ってきた。ここでいう、電子雲不安定性とは次のような不安定性である。陽電子を蓄積するKEKBの低エネルギー・リングにおいて、リング中を周回する陽電子から発生した放射光が真空ダクトの内壁をたたくことにより発生した光電子が正の電荷を持つ陽電子ビームに引き寄せられ、ビームの周りに電子雲を形成する。この電子雲がビームと相互作用を行うことにより、ビーム・サイズが増大し、また、結合バンチ不安定性が励起されることになる。 KEKBにおいては、陽電子リングの全周長の75%にわたり、真空ダクトにソレノイドを巻き、ソレノイド磁場を印可することにより、電子雲不安定性をほぼ抑制することに成功したが、まだ完全とはいえない。完壁な抑制を行うためには、電子雲不安定性のメカニズムの解明が必須である。 Su Su Win氏の仕事は、電子雲によって引き起こされる結合バンチ不安定性が、印可するソレノイド磁場の強度を変えることにより、どのように変化するかを実験的により測定し、さらに計算機シミュレーションと比較することにより、電子雲不安定性のメカニズムの一端を解明しようというものである。実験結果と計算機シミュレーションの結果は定性的には非常に好く合い、電子雲の分布について、基礎的な情報を与えることができた。しかしながら、定量的には、両者の間に食い違いがあり、今後は、この食い違いの原因を解明することにより、さらなる理解が進むと考えられる。