| 研究課題/領域番号 |
19K12649
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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 |
満田 史織 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, 准教授 (60425600)
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| 研究分担者 |
高井 良太 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, 准教授 (20533780)
小林 幸則 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 (40225553)
原田 健太郎 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, 准教授 (70353365)
高木 宏之 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, 准教授 (80251487)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | セラミックス円筒銅コイル埋め込みロウ付け技術 / 円筒内面微細パターンコーティング技術 / パルス多極入射技術 / 次世代放射光源加速器 / セラミックスチェンバー一体型パルスマグネット / 渦電流抑制ビームインピーダンス低減コーティング / 超小口径12極型セラミックス一体型キッカー / セラミックスと銅コイル埋め込みロウ付け技術 / セラミックス円筒内面銅材パターンコーティング / 次世代放射光源加速器入射技術 / パルス多極マグネット入射 / 円筒内面微細形状コーティング技術 / 6コイルセラミックス埋め込み技術 / ビームインピーダンス低減コーティング / 超小口径八極型セラミックス一体型キッカー / 渦電流抑制コーティング / 放射光源加速器 / 極低エミッタンスリング / 入射技術 / 多極キッカー / セラミックス一体型キッカー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年，極低エミッタンス放射光リングの計画・建設が国内外で進んでいる。これまでと比べ，エミッタンスを1桁以上小さくし，回折限界領域まで輝度を高めた高コヒーレンス度の放射光を用い，これまでにない高精度・高空間分解能の実験を可能にする。このリングではビームの光学系を決める短い磁極長で強い電磁石を数多く配置する必要があり，その狭小スペースに適合し，更に蓄積ビームの振動を起こさずリング性能を損なわない，ビーム入射用キッカーの開発が必要である。
本研究は，世界初となるセラミックスチェンバ壁にコイルを埋め込んだ一体型多極キッカーによる，多極パルス電磁石入射の有効性の実証を目的とする。
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| 研究成果の概要 |
次世代放射光源加速器で必須となる蓄積ビームを振動させることなくトップアップ入射を実現するためのパルス多極入射技術の入射キッカーとして、世界初となる円筒セラミックへ磁極コイルを埋め込んだセラミックスチェンバー一体型多極キッカーの製作技術の開発に成功した。同時に渦電流磁場を抑制しビーム壁電流の導電性をも確保するビームインピーダンスを低減したチタン膜による櫛歯形状の内面精密パターンコーティング技術が開発された。
開発された技術は完成した8極型セラミックスチェンバー一体型キッカーに統合実装され、KEK-PFリングでのビーム入射技実証試験を開始している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
世界で初となるセラミックスチェンバー一体型多極キッカーによるKEK-PFリングでのビーム入射技術の実証試験は加速器技術の発展に加え、次世代放射光源加速器におけるトップアップ入射による光フラックスの安定だけでなく究極の光軸を安定させた放射光供給を実現させることで放射光実験の実験精度を向上させる学術的に意義のある成果である。
開発が進められたキッカー製作技術はセラミックスと銅コイルの大きな熱膨張差から不可能とされてきた埋め込みロウ付けを実現させる世界的に初の試みとなる稀有な技術であり、上述の科学的な発展への寄与だけでなくセラミックス応用技術の大きな進歩へとつながる社会的に意義のある成果である。
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