次世代光源加速器における大強度ビーム物理現象の解明

• 研究課題/領域番号: 24K15602
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分80040:量子ビーム科学関連
• 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
• 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, シニアフェロー (20178560)
• 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) ; 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) ; 高嶋 圭史 名古屋大学, シンクロトロン光研究センター, 教授 (40303664)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 次世代放射光源 / 高調波空洞 / バンチ伸長 / ビーム物理 / ビーム不安定性

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問題となり得るビーム物理現象を探求する。最先端の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の品質が劣化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この問題を緩和できる。しかし電子バンチを伸ばす場合、従来の光源加速器では見られないビーム不安定現象が発生する可能性がある。本研究では、シミュレーション研究によりこれらの新しいビーム物理現象を探求すると共に、既存の光源加速器を利用した実験を行うことにより、次世代放射光源で電子ビームを安定に蓄積できる技術の実用化を目指す。