| 研究課題/領域番号 |
18H03472
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分80040:量子ビーム科学関連
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
岡本 宏己 広島大学, 先進理工系科学研究科(先), 教授 (40211809)
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| 研究分担者 |
伊藤 清一 広島大学, 先進理工系科学研究科(先), 助教 (70335719)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2018年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
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| キーワード | 粒子加速器 / 大強度ハドロンビーム / 共鳴不安定性 / 空間電荷効果 / 線形ポールトラップ / 非中性プラズマ / 大強度ビーム / イオントラップ |
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| 研究成果の概要 |
位相空間上で非常に高い粒子密度をもつ次世代高品位ハドロンビームの不安定性、とりわけ集団共鳴不安定化現象に着目し、その発生条件を多角的に調べた。大型装置に依拠した従来の手法とは本質的に異なる独自の実験的アプローチを用いて、先行研究で導かれた2次元共鳴条件仮説の妥当性を検証すると共に、いわゆるベータトロン運動の安定領域を知る上で有効なダイアグラム（安定動作領域図）の構築法を提唱した。新ダイアグラムは複数の既存加速器に適用され、実際の観測データをよく説明することが確認された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
伝統的な非集団的描像に基づくビーム共鳴理論は粒子間クーロン相互作用の効果を正確には反映できておらず、しばしば実験データと矛盾する結果を与えていた。本研究によって集団的共鳴機構の重要性が認識され、従来の加速器設計基準が含む問題点が明らかとなった。修正された新しい設計基準は非常に簡便で、次世代大強度加速器の初期設計において威力を発揮するものと期待される。また本研究は、小型イオントラップシステムに基づく“実験室加速器物理”という新概念の有効性を示した点でも意義がある。
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