原子層堆積法を用いた表面改質技術による超伝導加速空洞の性能向上

• 研究課題/領域番号: 25K03398
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 不破 康裕 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, J－PARCセンター, 研究副主幹 (00817356)
• 研究分担者: 服部 綾佳 茨城工業高等専門学校, 国際創造工学科, 助教 (10758569) ; 栗山 靖敏 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, J－PARCセンター, 研究職 (60423125) ; 田村 潤 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, J－PARCセンター, 研究副主幹 (90647017)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2027年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2026年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2025年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
• キーワード: 加速器 / 超伝導 / 原子層堆積法

研究開始時の研究の概要

本研究では、荷電粒子の加速に使用する超伝導空洞の性能を向上させるために、原子層堆積法による新しい表面改質を研究開発する。現在一般的に使用されているニオブ製超伝導加速空洞において、空洞内表面にナノメートルオーダーで絶縁体層と超伝導体層を形成することで空洞内に発生可能な電場の向上が理論的に予測されている。本研究では原子層堆積法を用いて精密な薄膜形成手法を開発し空洞性能の向上を実証する。