高電界線形加速器とダンピングリングによる大電流低エミッタンス電子ビーム生成の研究

• 研究課題/領域番号: 08045026
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 大学協力
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: 高田 耕治 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (10044760)
• 研究分担者: 朴 柱植 浦項加速器研究所, リング研究部, 助教授 ; 趙 武顕 浦項加速器研究所, 入射器研究部, 教授 ; 権 勉 浦項加速器研究所, 入射器研究部, 助教授 ; 高 仁洙 浦項加速器研究所, 入射器研究部, 教授 ; 南宮 垣 浦項加速器研究所, 所長 ; 浦川 順治 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助教授 (00160333) ; 竹田 誠之 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助教授 (40029898) ; 峠 暢一 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助教授 (90249897) ; 陳 栄浩 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助教授 (60270394) ; 山崎 良成 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (90011759) ; 朴 桂植 Postech, LINAC, 室長 ; 呉 宗錫 Postech, LINAC, 室長 ; テイモ コルホネン 高エネルギー物理学研究所, 加速器研究部, 助手 (60280509) ; 照沼 信浩 高エネルギー物理学研究所, 加速器研究部, 助手 (70237014) ; 坂中 章悟 高エネルギー物理学研究所, 加速器研究部, 助手 (20178560) ; 久保 浄 高エネルギー物理学研究所, 加速器研究部, 助手 (60195485) ; 松本 浩 高エネルギー物理学研究所, 加速器研究部, 助手 (90132688) ; 早野 仁 高エネルギー物理学研究所, 加速器研究部, 助手 (00173055) ; 新竹 積 高エネルギー物理学研究所, 加速器研究部, 助教授 (90162792) ; 吉岡 正和 高エネルギー物理学研究所, 加速器研究部, 教授 (50107463) ; 川端 節彌 高エネルギー物理学研究所, センター, 教授 (40152996)
• 研究期間 (年度): 1996 – 1998
• 研究課題ステータス: 完了 (1998年度)
• 配分額: 6,900千円 (直接経費: 6,900千円); 1998年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円); 1997年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円); 1996年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
• キーワード: リニアーコライダー / 低エミッタンス / ダンピングリング / イオン / ビーム不安定性 / クライストロン / X-バンド / インピーダンス / リニアック / 高電界 / 共同実験 / Bファクトリー / リニアコライダー / 実験 / Bファクトリ

研究概要

本年度では主に大電力X-バンド(11. 4GHz)クライストロンとその輸送回路の共同開発を行った。現在高エネルギー加速器研究機構では収束系に周期的永久磁石を用いた新型クライストロン(PPMクライストロン)の設計開発を行っているが、浦項加速器研究所ではS-バンド(2. 8GHz)で大電力クライストロンを開発した実績がある。まず、陳と水野が浦項加速器研究所を訪問し、韓国側の研究者と今後の開発方針と日程について議論した。その合意に基づき、朴成柱を高エネルギー加速器研究機構に招騎し、主に電子銃の設計を共同で行った。電テ銃シュミレーションコードEGUNによると、こうして得られた電子銃からのビームはうねりの少ないスムーズなビームであることがわかった。また、黄雲夏も高エネルギー加速器研究機構に招聘し、主に大電力試験に必要な装置(リゾナントリング)の開発を行った。この装置は平成11年5月に新型RF窓の大電力試験に使用する予定である。高エネルギー加速器研究機構では7,8月にATFトンネルを使って新型パルス圧縮装置、DLDS(Delay LineDistribution System)でのTE12モードの安定性に関する実験を行う予定であるが、周囲の温度変化によって実験装置が延び、電磁波の位相が不安定になる問題が懸念されていた。そのための位相安定化装置を黄雲夏と日本側研究者が共同で開発した。
C-バンドの領域でも浦項加速器研究所との間にモデューレーター用のインバーター電源の共同開発が進み、より安定で立ち上がりの早いパルスがモデューレーターから得られるようになった。

研究成果

• [文献書誌] J.Y.Huang et al: "Direct Observation of the Fast Beam-Ion Instability" Phy.Rev.Lett. 81. 4388 (1998)
• [文献書誌] M.Kwon et al: "Experimental Results un the Fast Beam-Ion Instability" Phy.Rev.E. 57. 6016 (1998)
• [文献書誌] Y.H.Chin: "The 120 MW X-Band Klystron Development at KEK" 6th European Particle Accelerator Conf.1894-1896 (1998)
• [文献書誌] 陳 栄浩: "Proceedings of the International Workshop on Multibunch Instabilities in Future Electron and Positron Accelerators" 高エネルギー加速器研究機構, 329