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積層薄膜構造導入による超伝導加速管性能の飛躍的向上

研究課題

研究課題/領域番号 26600142
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 量子ビーム科学
研究機関京都大学

研究代表者

岩下 芳久  京都大学, 化学研究所, 准教授 (00144387)

研究分担者 佐伯 学行  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 (70282506)
久保 毅幸  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 (30712666)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード超伝導 / 薄膜 / 高周波 / 積層薄膜 / 超伝導加速管 / 超伝導空胴 / 高調波
研究成果の概要

超伝導加速空胴の性能を飛躍的に向上させる可能性のある超伝導薄膜構造の研究を進めた。極低温下での超伝導薄膜の特性を交流磁場印加時の3次高調波発生を測定することによって評価するシステムの整備が完了し、世界で初めて超伝導薄膜構造でNbの限界を超える測定データを得ることに成功した。高純度バルクニオブ板に薄いSiO2絶縁層を挟んでNbN超伝導薄膜を載せた体系のサンプルにおいて、Nbの下部臨界磁場を超える磁場に耐える世界初の測定結果を得た。この測定により、今後の薄膜製作に於ける指針の策定が可能になり、超伝導加速空胴の性能向上に向けて一層の拍車を掛けることが可能になった。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 3件、 オープンアクセス 7件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 10件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] R&D OF THIN FILM COATING ON SUPERCONDUCTORS2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Iwashita, R. Katayama, H. Tongu, H. Hayano, T. Kubo, T. Saeki, M. Hino, H. Oikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 18th International Conference on RF Superconductivity

      巻: 1 ページ: 877-890

    • DOI

      10.18429/JACoW-SRF2017-THPB058

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Progress on Characterization and Optimization of Multilayers2018

    • 著者名/発表者名
      C. Z. Antoine, M. Aburas, H Hayano, S Kato, T Kubo, T Saeki, Y Iwashita
    • 雑誌名

      Proceedings of the 18th International Conference on RF Superconductivity

      巻: 1 ページ: 368-373

    • DOI

      10.18429/JACoW-SRF2017-TUYBA01

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] EVALUATION OF SUPERCONDUCTING CHARACTERISTICS ON THE THIN-FILM STRUCTURE BY NbN AND INSULATOR COATINGS ON PURE Nb SUBSTRATE2018

    • 著者名/発表者名
      R. Katayama, Y. Iwashita, H. Tongu A. Four, C. Z. Antoine, H. Hayano, T. Kubo, T. Saeki, Hayato Ito, R. Ito, T. Nagata, H. Oikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 9th International Particle Accelerator Conference

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Measurement of Thin Film Coating on Superconductors2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Iwashita, Y. Fuwa, H. Tongu, H. Hayano, T. Kubo, T. Saeki, M. Hino, H. Oikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th International Particle Accelerator Conference

      巻: 1 ページ: 1043-1045

    • DOI

      10.18429/JACoW-IPAC2017-MOPVA076

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 三次高調波電圧誘導法による多層膜コーティング超伝導薄膜の評価2017

    • 著者名/発表者名
      片山 領,岩下 芳久,頓宮 拓,及川 大基,加藤 茂樹,久保 毅幸,佐伯 学行,早野 仁司,日野 正裕
    • 雑誌名

      Proceedings of the 14th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan

      巻: 1 ページ: 27-29

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multilayer coating for higher accelerating fields in superconducting radio-frequency cavities: a review of theoretical aspects2017

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kubo
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 30 号: 2 ページ: 023001-023001

    • DOI

      10.1088/1361-6668/30/2/023001

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] EVALUATION OF SC PROPERTY COATED ON A SURFACE2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Iwashita, Y. Fuwa, M. Hino, T. Kubo, T. Saeki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 17th International Conference on RF Superconductivity (SRF2015)

      巻: - ページ: 723-725

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 超伝導薄膜の特性測定2016

    • 著者名/発表者名
      岩下 芳久,頓宮 拓,不破 康裕,早野仁司, 佐伯 学行,久保 毅幸
    • 雑誌名

      Proceedings of the 13th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan

      巻: - ページ: 851-852

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 薄膜超伝導体の高周波臨界磁場評価のためのニオブ製 マッシュルーム型空洞の設計研究2016

    • 著者名/発表者名
      及川 大基,東口 武史,岩下 芳久,日野 正裕,久保 毅幸,加藤 茂樹,佐伯 学行,早野 仁司
    • 雑誌名

      Proceedings of the 13th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan

      巻: - ページ: 372-376

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Construction of Measurement System for Superconducting Characteristics on Thin-film Samples at KEK2016

    • 著者名/発表者名
      T. Saeki, H. Hayano, T. Kubo, Y. Iwashita, H. Oikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of IPAC2016

      巻: - ページ: 2167-2169

    • DOI

      10.18429/JACoW-IPAC2016-WEPMB021

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Dependence of trapped-flux-induced surface resistance of a large-grain Nb SRF cavity on spatial temperature gradient during cool-down through Tc2016

    • 著者名/発表者名
      Shichun Huang, Takayuki Kubo, and R. L.Geng
    • 雑誌名

      Physical Review Accelerators and Beams

      巻: 19 号: 8 ページ: 082001-082001

    • DOI

      10.1103/physrevaccelbeams.19.082001

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Flux trapping in superconducting accelerating cavities during cooling down with a spatial temperature gradient2016

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kubo
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2016 号: 5 ページ: 053G01-053G01

    • DOI

      10.1093/ptep/ptw049

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] EVALUATION OF SUPERCONDUCTING CHARACTERISTICS ON THE THIN-FILM STRUCTURE BY NbN AND INSULATOR COATINGS ON PURE Nb SUBSTRATE2018

    • 著者名/発表者名
      R. Katayama, Y. Iwashita, H. Tongu A. Four, C. Z. Antoine, H. Hayano, T. Kubo, T. Saeki, Hayato Ito, R. Ito, T. Nagata, H. Oikawa
    • 学会等名
      9th International Particle Accelerator Conference(IPAC18)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The next technologies2017

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kubo
    • 学会等名
      GARD-SRF Roadmap Workshop
    • 発表場所
      Fermilab (Illinois.U.S.A.)
    • 年月日
      2017-02-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] R&D OF THIN FILM COATING ON SUPERCONDUCTORS2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Iwashita, R. Katayama, H. Tongu, H. Hayano, T. Kubo, T. Saeki, M. Hino, H. Oikawa
    • 学会等名
      18th International Conference on RF Superconductivity(SRF2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Progress on Characterization and Optimization of Multilayers2017

    • 著者名/発表者名
      C. Z. Antoine, M. Aburas, H Hayano, S Kato, T Kubo, T Saeki, Y Iwashita
    • 学会等名
      18th International Conference on RF Superconductivity(SRF2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of Thin Film Coating on Superconductors2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Iwashita, Y. Fuwa, H. Tongu, H. Hayano, T. Kubo, T. Saeki, M. Hino, H. Oikawa
    • 学会等名
      8th International Particle Accelerator Conference(IPAC17)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 三次高調波電圧誘導法による多層膜コーティング超伝導薄膜の評価2017

    • 著者名/発表者名
      片山 領,岩下 芳久,頓宮 拓,及川 大基,加藤 茂樹,久保 毅幸,佐伯 学行,早野 仁司,日野 正裕
    • 学会等名
      第14回日本加速器学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] The next SRF technologies2016

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kubo
    • 学会等名
      The International Workshop on Future Linear Colliders (LCWS2016)
    • 発表場所
      Aiina Center & MALIOS (岩手県盛岡市)
    • 年月日
      2016-12-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超伝導薄膜の特性測定2016

    • 著者名/発表者名
      岩下 芳久,頓宮 拓,不破 康裕,早野仁司, 佐伯 学行,久保 毅幸
    • 学会等名
      第13回日本加速器学会年会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 薄膜超伝導体の高周波臨界磁場評価のためのニオブ製マッシュルーム型空洞の設計研究2016

    • 著者名/発表者名
      及川 大基,東口 武史,岩下 芳久,日野 正裕,久保 毅幸,加藤 茂樹,佐伯 学行,早野 仁司
    • 学会等名
      第13回日本加速器学会年会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Reaching higher gradients in bulk Nb with nano-layer coating2016

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kubo
    • 学会等名
      TESLA Technology Collaboration (TTC) meeting
    • 発表場所
      CEA (Saclay, France)
    • 年月日
      2016-07-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Construction of Measurement System for Superconducting Characteristics on Thin-film Samples at KEK2016

    • 著者名/発表者名
      T. Saeki, H. Hayano, T. Kubo, Y. Iwashita, H. Oikawa
    • 学会等名
      The seventh International Particle Accelerator Conference(IPAC’16)
    • 発表場所
      BEXCO Convention Center(Busan, Korea)
    • 年月日
      2016-05-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic fields in bulk, film, and multilayer superconductors in front of a multi-turn coil2016

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kubo
    • 学会等名
      The seventh International Particle Accelerator Conference(IPAC’16)
    • 発表場所
      BEXCO Convention Center(Busan, Korea)
    • 年月日
      2016-05-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EVALUATION OF SC PROPERTY COATED ON A SURFACE2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Iwashita, Y. Fuwa, M. Hino, T. Kubo, T. Saeki
    • 学会等名
      SRF2015
    • 発表場所
      Whistler, BC, Canada
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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