| 研究課題/領域番号 |
18K11930
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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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| 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 | 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 |
大森 千広 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 (50213872)
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 陽子加速器 / 半導体増幅器 / 放射線損傷 / 中性子線量 / Total Ionization Dose / 窒化ガリウム半導体 / 耐放射線 / 中性子線 / 補償回路 / LHC高輝度化 / 半導体 / 窒化ガリウム / J-PARC / CERN / 加速器 / シングルイベント / 半導体アンプ / 高周波加速 |
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| 研究成果の概要 |
半導体を用いた高周波増幅器は加速器のみならず社会の様々な用途に使われている。しかし、放射線により特性が変化するほか、場合によっては損傷することが知られている。申請者はスイス・CERNの研究者と大型加速器LHCの高輝度化のための共同研究として耐放射線性の高出力半導体増幅器を開発することで加速器群の性能向上に貢献した。研究成果はIEEE TNSに発表済みであり、CERNのブースター加速器の加速空洞システムにはその技術が採用され加速器運転を行っている。さらに我々は、より高強度用に窒化ガリウム増幅器の試験をおこなった。この結果は論文発表の上CERNのPS加速器に応用される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で得られた技術はすでにCERNのPSブースター加速器において実用化され、2020年末からのビーム運転で使用されている。また窒化ガリウム素子を用いた高出力の半導体増幅器についても良好な結果が得られている。この技術は同じくCERNのPS加速器のフィードバックアンプに使うことでLHCのビームの品質向上に貢献するが期待されている。
我々の行った試験はガンマ線、荷電粒子、中性子など各種の粒子を同時に照射するもので、実際の加速器だけでなく原子力関連施設の環境にも近い。こうした環境下で安定に動作する装置の研究は今後ますます重要になっていくと考えられる。
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