リニアコライダ-用高電界加速管の研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03044141
• 研究機関: 高エネルギー物理学研究所
• 研究代表者: 高田 耕治 高エネルギー物理学研究所, 加速器研究部, 教授 (10044760)
• 研究分担者: MADSEN J. CERN, PS, 主研 ; WILSON I. CERN, SL, 主研 ; SCHNELL W. CERN, CLIC, 主幹 ; HUBNER K. CERN, PS, 主幹 ; 新竹 積 高エネルギー物理学研究所, 加速器研究部, 助手 (90162792) ; 肥後 寿泰 高エネルギー物理学研究所, 加速器研究部, 助手 (10156581) ; 水野 元 高エネルギー物理学研究所, 加速器研究部, 助教授 (80044775) ; 竹田 誠之 高エネルギー物理学研究所, 加速器研究部, 助教授 (40029898) ; 木村 嘉孝 高エネルギー物理学研究所, 加速器研究部, 教授 (00010794)
• キーワード: リニアコライダ- / リニアック / 加速管 / 高電界加速 / 精密加工 / 無酸素銅ろう付 / 電界放出電子 / クライストロン

研究概要

1.加速管精密加工技術
当研究所ではXバンド(波長26mm)、CERNではXバンドならびにKバンド(波長10mm)の加速管の試作が進められている。とくに高純度無酸素銅を用いた単位セル空洞の精密な加工技術、さらにセル間の良好な接合を達成するための精密なろう付技術の開発に進歩があった。
2.加速管精密芯出し技術
0.1μm以下の精密な芯出しを可能にする、剛性の優れた架台にについての新しい知見がえられた。又ワイヤ-法とフィ-ドバック技術を組合せて1nm近くまで位置精度を出せる技術にも見通しがついて来た。
3.加速管超高真空排気技術
加速管内表面からのガス放出を極小にする技術、排気コンダクタンスを大きくする設計、等について検討した。
4.加速管内高電界放出電子の挙動
マイクロ波高電界下で銅表面から放出される電子による暗電流の精密な測定を行なった。また電子の軌道を追跡するシミュレ-ションコ-ドの開発も行なった。
5.加速管内バンチ軌道の計算
短かいバンチが加速管内を通過するときに発生するウェ-ク場の計算を、様々な加速管の形状、寸法について行なった。
6.高電界発生用大電力高周波源
Xバンド加速管の高電界実験に必要な30MW級のクライストロンの開発を行なった。

研究成果

• [文献書誌] 新竹 積: "Proposal of a nanometer beam size monitor for e^+e^ー linear colliders" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A311. 453-464 (1992)
• [文献書誌] 竹田 誠之: "Xーband klystron modulator for the Accelerator Test Facility" Proceedings of the 1991 Particle Accelerator Conference (San Francisco). (1992)
• [文献書誌] 肥後 寿泰,高田 耕治: "Xーband accelerating structure for Japan Linear Collider" Proceedings of the 1991 Particle Accelerator Conference (San Francisco). (1992)
• [文献書誌] 水野 元,肥後 寿泰: "Development of Xーband high power pulsed klystron" Proceedings of the 16th Linear Accelerator Meeting in Japan. (1991)