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電子ビーム冷却による相転移現象を利用した極小エミッタンスイオンビームの実現

研究課題

研究課題/領域番号 19540290
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放射線医学総合研究所 (2008)
京都大学 (2007)

研究代表者

白井 敏之  独立行政法人放射線医学総合研究所, 重粒子医科学センター, チームリーダー (50252507)

研究分担者 野田 章  京都大学, 化学研究所, 教授 (20114605)
頓宮 拓  京都大学, 化学研究所, 技術職員 (10397523)
連携研究者 野田 章  京都大学, 化学研究所, 教授 (20114605)
頓宮 拓  京都大学, 化学研究所, 技術職員 (10397523)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2008年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2007年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード極小エミッタンスビーム / ビーム相転移 / 電子ビーム冷却 / 加速器 / Ordering相転移 / 分子動力学シミュレーション / 飛跡検出器
研究概要

本研究は、加速器中のイオンビームに対し、電子ビーム冷却をおこなうことにより、ビーム構造がひものように揃う相転移をおこさせ、ビームの質を飛躍的に改善しようとするものである。2007年度には、京都大学において世界で初めてその兆候をとらえた、陽子ビームのOrdering相転移を精密に計測し、分子動力学シミュレーションとの比較検証をおこなった。2008年度には、ビーム分布を横方向に制御することにより、相転移点での粒子数を制御する実験をおこない、相転移温度周辺での挙動の変化を観測することに成功した。

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Electron Cooling Experiments at S-LSR2009

    • 著者名/発表者名
      白井敏之, 他
    • 雑誌名

      Proceedings of International Workshop on Beam Cooling and Related Topics

      ページ: 135-139

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Formation and fast extraction of a very short-bunched proton beam for the investigation of free radicals2008

    • 著者名/発表者名
      藤本哲也, 渋谷信二, 野田耕司, 白井敏之, 他
    • 雑誌名

      Nuclear Instrument and Methods in Physics Research A 588

      ページ: 330-335

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation and fast extraction of a very short-bunched proton beam for the investigation of free radicals2008

    • 著者名/発表者名
      T. Fujimoto, S. Iwata, S. Shibuya, K. Noda, T. Shirai, 他
    • 雑誌名

      Nuclear Instrument and Methods in Physics Research A. 588

      ページ: 330-335

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] One Dimensional Beam Ordering of Protons in a Storage Ring2007

    • 著者名/発表者名
      白井敏之, 他
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 98

      ページ: 2048011-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ordering Transition of the Electron Cooled Proton Beam2007

    • 著者名/発表者名
      白井敏之, 他
    • 雑誌名

      Proceedings of the Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan 4

      ページ: 115-117

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] One Dimensional Beam Ordering of Protons in a Storage Ring2007

    • 著者名/発表者名
      白井 敏之, 他
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 98

      ページ: 2048011-4

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of Ordered Proton Beams at S-LSR2007

    • 著者名/発表者名
      A. Smirnov, 他
    • 雑誌名

      HIMAC Report 126

      ページ: 1-15

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Ordering Transition of the Electron Cooled Proton Beam2007

    • 著者名/発表者名
      白井 敏之, 他
    • 雑誌名

      Proceedings of the Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan 4

      ページ: 115-117

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron Cooling Experiments at S-LSR2007

    • 著者名/発表者名
      白井 敏之, 他
    • 雑誌名

      Proceedings of International Workshop on Beam Cooling and Related Topics

      ページ: 135-139

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] HIMACにおける電子ビーム冷却されたイオンビームの速い取り出し2008

    • 著者名/発表者名
      白井敏之
    • 学会等名
      日本加速器学会年会
    • 発表場所
      東広島市中央公民館
    • 年月日
      2008-08-06
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] HIMACにおける電子ビーム冷却されたイオンビームの速い取り出し2008

    • 著者名/発表者名
      白井敏之
    • 学会等名
      日本加速器学会 年会
    • 発表場所
      東広島市中央公民館
    • 年月日
      2008-08-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 電子ビーム冷却された陽子ビームの Ordering 相転移2007

    • 著者名/発表者名
      白井敏之
    • 学会等名
      第4回日本加速器学会年会
    • 発表場所
      和光市民文化センター
    • 年月日
      2007-08-02
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 電子ビーム冷却された陽子ビームのOrdering相転移2007

    • 著者名/発表者名
      白井 敏之
    • 学会等名
      第4回 日本加速器学会 年会
    • 発表場所
      和光市民文化センター
    • 年月日
      2007-08-02
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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