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超強力永久磁石によるリニアコライダー用最終集束レンズ

研究課題

研究課題/領域番号 14204023
研究種目

基盤研究(A)

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
研究機関京都大学

研究代表者

岩下 芳久  京都大学, 化学研究所, 助教授 (00144387)

研究分担者 熊田 雅之  放射線医学総合研究所, 加速器物理工学研究部, 主任研究員 (50044748)
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 (90044776)
横谷 馨  高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (40141973)
笹尾 登  京都大学, 理学研究所, 教授 (10115850)
増田 開  京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教授 (80303907)
研究期間 (年度) 2002 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
55,380千円 (直接経費: 42,600千円、間接経費: 12,780千円)
2005年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2004年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
2003年度: 22,360千円 (直接経費: 17,200千円、間接経費: 5,160千円)
2002年度: 15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
キーワードリニアーコライダー / 最終集束レンズ / 磁気飽和鉄 / 超強力永久磁石 / 改良型Halbach配列 / 四極磁石 / 多極磁石 / 飽和鉄 / リニアーコーライダー
研究概要

超強力永久磁石は従来から使われてきたHalbach型配列を拡張したもので、永久磁石だけではなく、軟磁性体も部分的に配置することにより、従来の永久磁石磁気回路より強力な磁場を発生させる事が出来る。超電導技術を使うことなく、現在常温で5.5T以上の磁場を定常的に発生できる。ダイポールにおいては超電導磁石の到達強度が超強力永久磁石のそれを勝っているが、多極磁場に於いては超電導磁石はコイルの巻き枠やクライオスタットなどのデッドスペースのため、強度の点ではそれほど優位性を示さない。そこで、超強力永久磁石を用いた四極磁石のリニアーコライダー用最終集束レンズへの適用の可否について研究を行った。
初年度には四極磁石における超強力永久磁石の原理の実証を行うため、固定型の四極磁石を製作した。これを共同研究を行っているSLACに持ち込んで測定し、世界最高磁場勾配の達成を確認した。
次年度には集束系を構築するために必要な可変性を持たせるために二重リング構造を導入した磁石を製作した。これはリニアーコライダーの最終集束で重要な磁場中心のずれを減らすため、内輪を固定したまま、外輪を回転させる構造である。さらに、スキュー成分の混入を避けるため外輪の回転角を0度と90度に限定した。この磁石も製作後、SLACに持ち込んで測定し、翌年度にかけてその測定を行った。最終年度にはこの可変型磁石の内輪を再製作し、更に高勾配にする実証を行っている。また、測定はこれまでSLACと共同で行っていたが、独自に測定できるように測定装置の構築も行っている。

報告書

(5件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2006 2004

すべて 雑誌論文 (8件)

  • [雑誌論文] Variable Permanent Magnet Quadrupole2006

    • 著者名/発表者名
      T.Mihara, Y.Iwashita, M.Kumada, C.M.Spencer
    • 雑誌名

      IEEE trans. Appl. Superconductivity Vol.16, #2

      ページ: 224-227

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Variable Permanent Magnet Quadrupole2006

    • 著者名/発表者名
      T.Mihara, Y.Iwashita, M.Kumada, C.M.Spencer
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Applied Superconductivity 16(2)

      ページ: 224-227

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Super Strong Permanent Magnet Quadrupole for a Linear Collider2004

    • 著者名/発表者名
      Mihara T, Iwashita Y, Kumada M, Spencer C M, Antokhin E
    • 雑誌名

      IEEE trans. Appl. Superconductivity Vol.14, no.2

      ページ: 469-472

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Super strong permanent dipole magnet2004

    • 著者名/発表者名
      Kumada M, Antokhin E, Iwashita Y, Aoki M, Sugiyama E
    • 雑誌名

      IEEE trans. Appl. Superconductivity Vol.14, no.2

      ページ: 1287-1289

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Super Strong Permanent Magnet Quadrupole for a Linear Collider2004

    • 著者名/発表者名
      Takanori Mihara, Yoshihisa Iwashita, Masayuki Kumada, Antokhin Evgeny, Cherrill M. Spencer
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Applied Superconductivity 14(2)

      ページ: 469-472

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Super Strong Permanent Dipole Magnet2004

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kumada, Evgeny I.Antokhin, Yoshihisa Iwashita, Masaaki Aoki, Eiji Sugiyama
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Applied Superconductivity 14(2)

      ページ: 1287-1289

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Super Strong Permanent Magnet Quadrupole for a Linear Collider2004

    • 著者名/発表者名
      Mihara T, Iwashita Y, Kumada M, Spencer CM, Antokhin E
    • 雑誌名

      IEEE trans.Appl.Superconductivity Vol.14,no.2

      ページ: 469-472

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Super strong permanent dipole magnet2004

    • 著者名/発表者名
      Kumada M, Antokhin E, Iwashita Y, Aoki M, Sugiyama E
    • 雑誌名

      IEEE trans.Appl.Superconductivity Vol.14,no.2

      ページ: 1287-1289

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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