| 研究課題/領域番号 |
20H04459
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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 | 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 |
坂中 章悟 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 (20178560)
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| 研究分担者 |
山本 尚人 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 (60377918)
内藤 大地 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, 助教 (30788237)
山口 孝明 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, 特別助教 (00981060)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
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| キーワード | 次世代放射光源 / 極低エミッタンス / バンチ伸長 / 高調波空洞 / 高周波加速 / 減衰空洞 / 過渡的電圧変動 / 加速器 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、超高輝度の放射光を発生する次世代放射光源において、電子ビームの大きさ（正確にはエミッタンス）をより小さくできる新手法を開発する。次世代放射光源では、ビーム内での電子同士の散乱によりビームエミッタンスが増大するという問題点があるが、電子の集団（バンチ）を進行方向に伸ばすことで問題を緩和できる。本研究では、従来のバンチ伸長法の弱点である「過渡的ビーム負荷による高周波電圧の変動」を克服するため、新たな高調波空洞の設計研究を行い、加えて過渡的電圧変動を補償できる新手法の開発を行う。これらにより、次世代放射光源で理想的に電子バンチを伸長できる技術が実用化されると期待される。
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| 研究成果の概要 |
物質の構造や機能をナノスケールで解明できる次世代の放射光源加速器では、極限まで細く絞った電子のビームを使って「放射光」と呼ばれる高輝度のX線や紫外線を発生させる。ここで電子ビームを極限まで絞る際に障害となるのが、電子ビームの中での電子同士の散乱である。本研究課題では、光源加速器を周回する電子の集団（バンチ）を進行方向に伸張することで、電子同士の散乱を抑えるための新たな手法を開発した。本研究では、電子のバンチを良好に伸張させる為に用いる新型の高調波加速空洞や高調波電圧変動を補償するシステムを開発した。この研究成果は、次世代放射光源で高性能のビームを実現する為に役立つ。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
物質の構造や機能をナノスケールで解明できる次世代の放射光源加速器では、電子のビームを極限まで細く絞ることが必要である。本研究課題では、電子のビームを極限まで絞るために役立つ技術の開発、および関連したビーム物理の研究を行った。本研究により、光源加速器を周回する電子の集団を進行方向に伸ばすために必要な技術が開発され、電子のビームを極限まで絞る目処がたった。この技術は、次世代の放射光源加速器におけるビームの性能を格段に向上させる為に役立つ。
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