| 研究課題/領域番号 |
15K04747
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
量子ビーム科学
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
中村 典雄 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (10198228)
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| 研究分担者 |
Tanaka Olga (コンスタンティノワ オリガ) 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 博士研究員 (00734568)
島田 美帆 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 研究機関講師 (10442526)
宮島 司 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 准教授 (50391769)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | ビームロス / ビームハロー / エネルギー回収型リニアック / コリメータ / 光陰極電子銃 / 超伝導加速空洞 / シミュレーション / 電子銃励起レーザー / カソード時間応答 / 空間電荷効果 / バンチテール / フォトカソード / 電子銃 |
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| 研究成果の概要 |
エネルギー回収型リニアック(ERL)において通常のリニアックでは実現できない高いビーム電流を安全に達成するために、ビームハロー形成とビームロス発生の様々な機構をシミュレーションと測定を行って研究した。その結果、cERLのビームロスの主な原因が新しいビームハロー形成機構に基づくものであることを実証できた。この機構では電子銃の光陰極で生じるバンチテールが高周波加速空洞の横方向キック受けることで横方向のハローに変換される。我々はまたコリメータによって望ましくないビームロスを有効に低減できることやGaAsからマルチアルカリに光陰極材料を変えることでハローとロスを抑制可能であることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果の学術的意義は、幅広い学術研究利用が期待されるエネルギー回収型リニアック(ERL)の課題の１つであるビームロスのメカニズムの解明と抑制に貢献できたことで、電子銃光陰極のレーザー照射に対する時間応答の遅れに伴うバンチテールに起因する新しいビームハロー形成機構をシミュレーションと実験の両面で実証できたことは特に重要である。また、本研究によって、半導体リソグラフィー用極紫外線光源などの多くの産業利用が期待され、なおかつ加速エネルギーを回収・再利用できるという優れた経済性も有するERLの実用化に一歩近づいたことは大きな社会的な意義がある。
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