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大強度陽子ビームのための超高速ビームプロファイルモニターの開発

研究課題

研究課題/領域番号 13640312
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
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

森本 照久  高エネルギー加速器研究機構, 工作センター, 助手 (20174451)

研究分担者 武藤 豪  高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助手 (90249904)
町田 慎二  高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助教授 (30181671)
森 義治  高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (30124176)
本間 寿広  放射線医学総合研究所, 重粒子研究部, 主任研究官
佐藤 幸夫  放射線医学総合研究所, 重粒子研究部, 第一室長
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2001年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード加速器 / ビームモニター / プロファイル / 分子線 / シートビーム
研究概要

平成13年度
放射線医学総合研究所・サイクロトロン実験室にて開発を行った。
1)シートビーム(分子線)密度の増強
パルス化(300〜500μsec)した分子線を用いることによりその立上がり部ではさらに高い強度が得た。ノズルとスキマーの改良も行い、ノズルの60cm下流における強度は、3×10^<-6>Torr(1.2×10^<11>分子/cc)となり、目標の10^<11>分子/cc以上を得た。
2)光計測実験
放医研のサイクロトロンビーム(8MeV-5μA)で陽子ビームとの衝突における光検出実験を行った。窒素、酸素、アルゴン、二酸化炭素ガスを比較し、可視域では窒素の効率が最大であった。測定結果からは、1×10^<-5>Torr程度のシート密度で、50GeV-10^<14>陽子/bunchからの光を単バンチ時間内で十分計測できることがわかった。本番ではさらに数10倍の高ゲインの検出器による超高速化を目指す。
平成14年度
放射線医学総合研究所・HIMACシンクロトロンとKEKにて開発を行った。
1)電離イオン検出によるビームプロファイルモニター(HIMAC)
シートビーム(密度:7×10^<-7> Torr)を用いて、HIMACシンクロトロンにおける^<12>C^<6+>ビームで、6〜430MeV/uのエネルギー領域で、その典型的なビーム強度である2.5×10^8個の粒子数をもつシングルバンチのビームプロファイル計測に成功した。
2)光検出によるビームプロファイルモニター(KEK)
さらにコンパクトなガスシート発生装置を製作し、ノズル下流60cmにて、ガスシート密度が5×10^<-6>Torrと増強された。また光検出用計測チャンバーを製作した。光計測機器は、高放射線場で使用を考慮し、アモルファス・セレンを光電ターゲットに用いるHARPカメラを候補とした。光計測試験は、KEK NMLラインに平成15年8月に装置をインストールし、窒素ガスターゲットを用いた実験を開始する予定である。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (11件)

  • [文献書誌] Y.Hashimoto, Y.Fujita, T.Morimoto, et al.: "Development of a Non-Destructive Beam Profile Monitor Using a Gas Sheet"Proc. Particle Accelerator Conference, Chicago. 1631-1633 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hashimoto, Y.Fujita, T.Morimoto, et al.: "Development of A Gas Sheet Beam Profile Monitor"Proc. Asian Particle Accelerator Conference, Beijing. 791-793 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fujisawa, Y.Hashimoto, T.Morimoto: "An O_2 Sheet Beam Generator For A Non-Destructive Beam Profile Monitor"Proc. The 13 th Symposium on Accelerator Science and Technology Osaka. 378-381 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hashimoto, Y.Fujita, T.Morimoto, et al.: "A Gas Sheet Beam Profile Monitro for the HIMAC Synchrotron"Proc. the 8 th European Particle Accelerator Conference, Paris. 1900-1902 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Hashimoto, Y. Fujita, T. Morimoto, et. al.: "Development of a Non-Destructive Beam Profile Monitor Using a Gas Sheet"Proceedings of Particle Accelerator Conference, Chicago. l631 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Hashimoto, Y. Fujita, T. Morimoto, et. a.: "Development of A Gas Sheet Beam Profile Monitor"Proceedings of Asian Particle Accelerator Conference, Beijing. 791 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Fujisawa, Y. Hashimoto, and T. Morimoto: "An O_2 Sheet Beam Generator For A Non-Destructive Beam Profile Monitor"Proceedings of The 13 th Symposium on Accelerator Science and Technology, Osaka. 378 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hashimoto, Y. Fujita, T. Morimoto, et. al.: "A Gas Sheet Beam Profile Monitro for the HIMAC Synchrotron"Proceedings of the 8 th European Particle Accelerator Conference, Paris. 1900 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hashimoto, Y.Fujita, T.Morimoto, et al.: "A Gas sheet Beam Profile Monitor For The HIMAC Synchrotron"Proc.8th European Particle Accelerator Conference, Paris,. 1900-1902 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Hashimoto, T.Morimoto, et al.: "Development of a Non-Destructive Beam Profile Monitor Using a Gas Sheet"Proc. Particle Accelerator Conference 2001. 1631-1633 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Hashimoto, T.Morimoto, et al.: "Development of a gas-sheet beam profile monitor"Proc. Asian Particle Accelerator Conference 2001. 791-793 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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