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大強度陽子加速器を用いた高調波空洞によるビーム平坦化の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17540277
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
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

入江 吉郎  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主席 (00124173)

研究分担者 大木 俊征  大阪大学, 大学院理学研究科, 助手 (60415049)
高木 昭  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, 講師 (10100819)
福本 貞義  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, 名誉教授 (90029637)
吉井 正人  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 大強度陽子加速器計画推進部, 助教授 (00200931)
山本 真亘 (山本 昌亘 / 山本 昌宣)  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究員 (30354749)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2006年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2005年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード大強度陽子加速器 / 第2高調波空洞 / ビーム平坦化 / ビーム負荷 / 低出力インピーダンス / 第2高潮波空洞
研究概要

大強度の陽子加速器において、縦方向に平坦化したビーム密度を形成することは空間電荷効果の緩和という観点から必要不可欠である。この様なビームを形成するには、基本波空洞に第2高調波空洞を重畳した高周波電圧が用いられる。この際、高調波空洞には高精度の位相制御が要求される。本研究は、世界最高のビーム強度を有する英国ラザフォード研究所(RAL)のISISシンクロトロンを用いて、高精度の位相制御が可能な高調波空洞を用いてビーム平坦化に関するパラメータ、即ち空洞位相、空洞電圧、ビーム平坦化度の相関を実験的に明らかにし、もって大強度陽子によるパルス中性子源の高度化に寄与することを目的とする。
平成17年8月、ISISシンクロトロンの第2高調波空洞を負荷として高周波電圧の発生試験を行った。周波数2.6〜6.2MHz(メガヘルツ)の範囲を50Hzで掃印し、ビーム平坦化研究に必要な電圧である加速ギャップ当り12.6kV(ピーク値)を安定に出力することが出来た。出力インピーダンスは周波数の全領域について30オーム以下である。駆動段電圧の歪みの問題は残るが、これでオフビームでの準備はほぼ整ったことになる。
ところが、平成18年、RALではニュートリノファクトリに関する実験計画(ミュオンイオン化冷却実験)が緊急に具体化し、その実験場所として本高周波装置が設置されていた実験室が充てられる事になった。この為、本装置は移設を余儀なくされ、平成18年度末までに新しい実験室への移設を完了した。この間、電力及び制御の配線全てをやり直した。その結果、本補助金申請において計画された平成18年度中のISISシンクロトロンを用いたビーム平坦化の実験は実行できなくなり、平成19年度以降に持ち越されることになった。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (9件)

  • [雑誌論文] Low-impedance RF system with a new type of feedback amplifier for a high-intensity synchrotron under heavy beam loading.2006

    • 著者名/発表者名
      T.Oki, Y.Irie, S.Takano, LOI collaboration team.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 565

      ページ: 358-369

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Wideband low-output-impedance RF system for the second harmonic cavity in the ISIS synchrotron.2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Irie, J.Dooling, D.Horan, R.Kustom, M.Middendorf, G.Pile, D.Bayley, G.Cross, I.Garder, M.Glover, D.Jenkins, A.Morris, A.Seville, S.Stoneham, J.Thomason, T.Western, S.Fukumoto, K.Muto, T.Oki, A.Takagi, S.Takano
    • 雑誌名

      Proc. of European Particle Accelerator Conference 2006

      ページ: 321-323

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Low-impedance RF system with a new type of feedback amplifier for a high-intensity synchrotron under heavy beam loading2006

    • 著者名/発表者名
      T.Oki, Y.Irie, S.Takano, LOI collaboration team
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 565

      ページ: 358-369

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Wideband low-out put-impedance RF system for the second harmonic cavity in the ISIS synchrotron2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Irie, J.Dooling, D.Horan, R.Kustom, M.Midde ndorf, G.Pile, D.Bayley, G.Cross, I.Carder, M.Glover, D.Jenkins, A.Morris, A.Seville, S.Sto neham, J.Thomason, T.Western, S.Fukumoto, K.Muto, T.Oki, A.Takagi, S.Takano
    • 雑誌名

      Proc. of European Particle Accelerator Conference

      ページ: 321-323

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dual Harmonic Operation with Broadband MA Cavities in J-PARCRCS2005

    • 著者名/発表者名
      M.Yamamoto, M.Nomoura, A.Schnase, F.Tamura, S.Anami, E.Ezura, K.Hara, Y.Hashimoto, C.Ohmori, A.Takagi, M.Yoshii
    • 雑誌名

      Proc. of Particle Accelerator Conference 2005

      ページ: 931-933

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cascaded Integrator Comb Filters with Smoothly Varying Coefficients for Reduced Delay in Synchrotron Feedback Loops2005

    • 著者名/発表者名
      A.Schnase, M.Nomura, F.Tamura, M.Yamamoto, S.Anami, E.Ezura, K.Hara, C.Ohmori, A.Takagi, M.Yoshii
    • 雑誌名

      Physical Review Special Topics-Accelerators and Beams 8・122001

      ページ: 1-19

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Dual Harmonic Operation with Broadband MA Cavities in J-PARC RCS2005

    • 著者名/発表者名
      M.Yamamoto, M.Nomoura, A.Schnase, F.Tamura, S.Anami, E.Ezura, K.Hara, Y.Hashimoto, C.Ohmori, A.Takagi, M.Yoshii
    • 雑誌名

      Proc. of Particle Accelerator Conference

      ページ: 931-933

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cascaded Integrator Comb Filters with Smoothly Varying Coefficients for Reduced Delay in Synchrotron Feedback Loops2005

    • 著者名/発表者名
      A.Schnase, M.Nomura, F.Tamura, M.Yamamoto, S.Anami, E.Ezura, K.Hara, C.Ohmori, A.Takagi, M.Yoshii
    • 雑誌名

      Physical Review Special Topics-Accelerators and Beams 8-122001

      ページ: 1-19

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dual Harmonic Operation with Broadband MA Cavities in J-PARC RCS2005

    • 著者名/発表者名
      M.Yamamoto, M.Nomoura, A.Schnase, F.Tamura, S.Anami, E.Ezura, K.Hara, Y.Hashimoto, C.Ohmori, A.Takagi, M.Yoshii
    • 雑誌名

      Proc.of Particle Accelerator Conference 2005

      ページ: 931-933

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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