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ナノメートサイズ電子ビームを測定する新竹モニターの開発と加速器物理

研究課題

研究課題/領域番号 12J07572
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
研究機関東京大学

研究代表者

ヤン ジャクリン  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2012年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードレーザー / 国際情報交換 / 加速器 / リニアコライダー / 電子ビーム / ILC
研究実績の概要

ILCでの新物理の詳細研究のためにはe-e+衝突点で極小ビーム収束が要求されている中で、加速器試験施設ATF2において、電子ビームの調整を自ら研究所の職員の方々と協力して行いながらも極小電子ビームサイズの精密測定に関する研究に携わってきた。その結果、垂直方向e-ビームサイズを37nmまで絞ることにより局所色収差補正を採用したILCの最終収束系を検証するという目標にたどり着いた。
本研究の主題であるATF2の仮想衝突点にインストールされている新竹モニタはレーザー干渉を用いる手法により100 nm以下を測れる唯一の実存する手段であり、ATF2の目標達成及びILCの実現に向けて本質的な役割を担ってきた。 2014の春の加速器ランでは45 nm 以下のビームサイズを測れた。更に、レーザーと電子ビームの相互作用から生じる様々な系統誤差と統計誤差、信号の不安定性要因が測定に与える影響を検討した。測定データを基にした新竹モニタの性能評価の結果は測定の系統誤差を明確にしました。系統誤差の補正を行うことにより、測定値から真実のビームサイズを引き出す事が出来て、それにより本当のビームサイズは更に小さい、つまり目標値の37 nmに達成していることを示した。以上の研究結果を国内外の学会や論文で発表を行った。また周りの研究者の方々と効率よく議論して実験の成果を高めて行けるように定期的に分かったことを資料にまとめて共有しようと努めた。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Measurement of Nanometer Electron Beam Sizes Using Laser Interference by Shintake Monitor2015

    • 著者名/発表者名
      Jacqueline Yan
    • 雑誌名

      Proceedings of Science

      巻: 127 ページ: 213-213

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Validation of a Novel Compact Focusing Scheme for Future Energy-Frontier Linear Lepton Colliders2014

    • 著者名/発表者名
      ATF collaboration
    • 雑誌名

      Physics Review Letters

      巻: 112(Phys.Rev.Lett.112.034802) ページ: 38402-38402

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MEASUREMENT OF NANOMETER ELECTRON BEAM SIZES WITH LASER INTERFERENCE USING SHINTAKE MONITOR2013

    • 著者名/発表者名
      Jacqueline Yan, et al
    • 雑誌名

      Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A

      巻: (WEB)(NIMA56265)

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] レーザー干渉型新竹モニターによる極小電子ビームサイズの精密測定2015

    • 著者名/発表者名
      ヤン ジャクリン
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス、東京都新宿区
    • 年月日
      2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ATF2 IP Beam Size Measurement Systematics2014

    • 著者名/発表者名
      ヤン ジャクリン
    • 学会等名
      LCWS14、
    • 発表場所
      ベルグラード、セルビア
    • 年月日
      2014-10-06 – 2014-10-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] レーザー干渉型新竹モニターによる極小電子ビームサイズ測定の性能評価2014

    • 著者名/発表者名
      ヤン ジャクリン
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      佐賀大学、佐賀県佐賀市
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] レーザー干渉型新竹モニターを用いたナノメートル電子ビームサイズ測定2014

    • 著者名/発表者名
      ヤン ジャクリン
    • 学会等名
      ILC夏の合宿
    • 発表場所
      グリーンスコーレ関金、鳥取県倉吉市
    • 年月日
      2014-07-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] レーザー干渉型新竹モニターの性能評価とnm電子ビームサイズの測定2014

    • 著者名/発表者名
      ヤン ジャクリン
    • 学会等名
      日本物理学会2014年春季大会
    • 発表場所
      東海大学、神奈川
    • 年月日
      2014-03-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] IP-BSM Performance Evaluation, Beamtime Performance and Error Evaluations2014

    • 著者名/発表者名
      J. Yan
    • 学会等名
      ATF2 Project Meeting
    • 発表場所
      KEK、茨城
    • 年月日
      2014-02-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Stability Studies Based on IPBSM Fringe Pattern Analysis2014

    • 著者名/発表者名
      J. Yan
    • 学会等名
      FJPPL-FKPPL ATF2 Workshop
    • 発表場所
      LAPP, France
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] IPBSM Beamsize Measurement and Performance Evaluation2013

    • 著者名/発表者名
      J. Yan
    • 学会等名
      LCWS2013
    • 発表場所
      東京大学、東京
    • 年月日
      2013-11-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Recent Results in Analysis of Errors in Fringe Scans by Shintake Monitor (IPBSM)2013

    • 著者名/発表者名
      J. Yan
    • 学会等名
      ATF2 Topical Meeting
    • 発表場所
      KEK、茨城
    • 年月日
      2013-07-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] IPBSM Beam Size Measurement & Performance Evaluation2013

    • 著者名/発表者名
      J. Yan
    • 学会等名
      European Linear Collider Workshop ECFA LC2013
    • 発表場所
      DESY, Germany
    • 年月日
      2013-05-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] IPBSM (Shintake Monitor) Beam Size Measurement & Performance Evaluation2013

    • 著者名/発表者名
      J. Yan
    • 学会等名
      1st European Advanced Accelerator Concepts Workshop
    • 発表場所
      La Biodola, Isola d'Elba, Italy
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] レーザー干渉型新竹モニターを用いたnm電子ビームサイズの収束と測定2013

    • 著者名/発表者名
      ジャクリン ヤン
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      高知大学、高知
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] レーザー干渉縞を用いた新竹モニタ ILCの実現に向けてのnm電子ビームサイズ測定2013

    • 著者名/発表者名
      ヤン ジャクリン
    • 学会等名
      第4回加速器・物理合同ILC夏の合宿
    • 発表場所
      呉羽ハイツ、富山
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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