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ゾーンプレートを用いた高分解能ビームプロファイルモニタの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16540234
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
研究機関東京大学

研究代表者

中村 典雄  東京大学, 物性研究所, 助教授 (10198228)

研究分担者 阪井 寛志  東京大学, 物性研究所, 助手 (50345229)
高木 宏之  東京大学, 物性研究所, 助手 (80251487)
早野 仁司  高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助教授 (00173055)
武藤 俊哉  高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 日本学術振興会特別研究員
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2005年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2004年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワードゾーンプレート / ビームプロファイル / ビームサイズ / 加速器 / 高輝度光源 / ビームモニタ / 放射光 / X線結像光学系
研究概要

本研究によって本モニタの性能と信頼性が大幅に向上し、十分に実用化に耐えうるものになった。本課題の研究成果の概要は下記の通りである。
1.第1ゾーンプレートの集点付近にピンホール型のX線マスクを設置する方法によって、主要なバックグラウンドであった2つのゾーンプレートを透過するX線を大幅に減少させることに成功した。
2.振動計によってゾーンプレート上での3次元の振動を測定して、ゾーンプレートの振動がプロファイルモニタの空間分解能に及ぼす影響を評価した。その結果、振動の影響は光学系による増幅を考えても無視できることが明らかになった。同時に、振動の影響をより軽減する光学系配置についての知見も得ることができた。
3.本モニタによって作られる像形状を波動光学的に求めるプログラムを開発し、モニタの空間分解能やゾーンプレートの設置誤差の影響を評価する方法を確立した。また、光線追跡(レイトレース)プログラムも開発して、ゾーンプレートの設置誤差の影響を幾何光学的に評価する方法も確立した。
4.入射との同期システムを構築した。その結果、入射後のビームサイズの時間変化を追うことによってダンピングウィグラー励磁前後の放射減衰時間を測定することに成功した。同期システムによって入射と連動した様々なビーム診断が可能になった。
5.高速シャッターを第1ゾーンプレートの集点付近に設置してX線CCDカメラと連動させることにより、本モニタの時間分解能を格段に向上させることに成功した。これによって、ビーム位置変動がビームサイズへ及ぼす影響を除くことに成功し、より精確なビームプロファイル測定が可能になった。
6.コントロール室からのリモート制御ができるようになり、加速器と連動した常時測定が容易に行えるようになった。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (17件)

  • [雑誌論文] Measurement of the beam profiles with the improved Fresnel zone plate monitor2006

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Sakai
    • 雑誌名

      Proceedings of the 10^<th> European Particle Accelerator Conference

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Recent Progress of a High Resolution Beam Profile Monitor using Fresnel Zone Plates2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Sakai
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2^<nd> Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and the 29^<th> Linear Accelerator Meeting in Japan

      ページ: 57-59

    • 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] Performance Evaluation of a Beam Profile Monitor using Fresnel Zone Plates2005

    • 著者名/発表者名
      Toshiya Muto
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2^<nd> Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and the 29^<th> Linear Accelerator Meeting in Japan

    • 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] Damping Wigglers Study KEK-ATF2005

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Naito
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2005 Particle Accelerator Conference

      ページ: 2809-2811

    • 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] Recent Status of Fresnel Zone Plate Monitor at KEK-ATF Damping Ring2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Sakai
    • 雑誌名

      Proceedings of the 36^<th> ICFA Advanced Beam Dynamics Workshop (NANOBEAM 2005)

    • 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] Recent Progress of a High Resolution Beam Profile Monitor using Fresnel Zone Plates2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Sakai
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2^<nd> Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and Linear Accelerator Meeting in Japan

      ページ: 57-59

    • 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] Performance Evaluation of a Beam Profile Monitor using Fresnel Zone Plates2005

    • 著者名/発表者名
      Toshiya Muto
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2^<nd> Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and Linear Accelerator Meeting in Japan 21P049

    • 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] Damping Wiggler Study at KEK-ATF2005

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Naito
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2005 Particle Accelerator Conference

      ページ: 2809-2811

    • 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] Recent progress of a high resolution beam profile monitor using zone plates2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Sakai
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2nd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan

      ページ: 57-59

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Performance evaluation of a beam profile monitor using Fresnel zone plates2005

    • 著者名/発表者名
      Toshiya Muto
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2nd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (追加原稿)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Damping wiggler study at KEK-ATF2005

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Naito
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2005 Particle Accelerator Conference

      ページ: 2809-2811

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] An Electron-Beam Profile Monitor Using Fresnel Zone Plates2004

    • 著者名/発表者名
      Norio Nakamura
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8^<th> International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation : AIP Conference Proceedings 705

      ページ: 545-548

    • 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] Developments of the FZP Beam Profile Monitor2004

    • 著者名/発表者名
      Norio Nakamura
    • 雑誌名

      Proceedings of the 9^<th> European Particle Accelerator Conference

      ページ: 2350-2352

    • 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 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] フレネルゾーンプレートを用いた高分解能ビームプロファイルモニタの開発2004

    • 著者名/発表者名
      中村 典雄
    • 雑誌名

      日本放射光学会誌「放射光」 17巻4号

      ページ: 220-227

    • NAID

      10012802625

    • 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 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a high-resolution beam profile monitor using Fresnel zone plates2004

    • 著者名/発表者名
      Norio Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of the Japanese Society for Synchrotron Radiation Research Vol.17, No.4

      ページ: 220-227

    • 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] An Electron-Beam Profile Monitor Using Fresnel Zone Plates2004

    • 著者名/発表者名
      Norio Nakamura
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings 705

      ページ: 545-548

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Recent Status of Fresnel Zone Plate Monitor at KEK-ATF Damping Ring

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Sakai
    • 雑誌名

      Proceedings of the 36^<th> ICFA Beam Dynamics Workshop (NANOBEAM 2005) WG3b-13

    • 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

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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