ビームライン多機能化の研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07041103
• 研究機関: 高エネルギー物理学研究所
• 研究代表者: 高崎 稔 高エネルギー物理学研究所, 物理研究部, 教授 (70044782)
• 研究分担者: 中井 浩二 東京理科大, 理工学部・物理, 教授 (40028155) ; 西川 公一郎 東京大学, 原子核研究所・中間E部, 助教授 (60198439) ; 上蓑 義朋 理化学研究所, 安全管理室, 調査役 (60160339) ; 庄司 善彦 高エネルギー物理学研究所, 加速器研究部, 助手 (90196585) ; 柴田 徳思 東京大学, 原子核研究所・放射線管理室, 教授 (80028224) ; 吉井 正人 高エネルギー物理学研究所, 加速器研究部, 助手 (00200931) ; 外山 毅 高エネルギー物理学研究所, 加速器研究部, 助手 (30207641) ; 佐藤 晧 高エネルギー物理学研究所, 加速器研究部, 教授 (80100816) ; 沼尻 正晴 高エネルギー物理学研究所, 放射線安全管理センター, 助手 (20189385) ; 伴 秀一 高エネルギー物理学研究所, 放射線安全管理センター, 助教授 (70141976) ; 野海 博之 高エネルギー物理学研究所, 物理研究部, 助手 (10222192) ; 家入 正治 高エネルギー物理学研究所, 物理研究部, 助手 (50192472) ; 田中 万博 高エネルギー物理学研究所, 物理研究部, 助手 (90171743) ; 千葉 順成 高エネルギー物理学研究所, 物理研究部, 助教授 (50126124) ; 今里 純 高エネルギー物理学研究所, 物理研究部, 教授 (40107686)
• キーワード: 多機能化 / スーパーサイクル運転 / 速い取り出し / 原子核ビーム / 偏極ビーム / ニュートリノ・ビーム / マグネティック・ホーン

研究概要

近年、高エネルギー陽子加速器施設では、原子核ビームや、偏極(重)陽子ビームなどの加速要求をはじめ、加速器の全ビームを数マイクロ秒程度の短い時間で取り出し、時間特性の鋭い二次ビームを生成する要求など、通常以外の運転モードを求める実験が多数提案されるようになってきた。旧来の陽子ビームを用いる実験のために設計、建設されてきたビームラインでは、残念ながら、これら新しい形態でのビーム利用に完全には対応できない。加えて物理実験のより高能率な実施のため、加速器の最小マシン・サイクル(数秒から数十秒)毎に加速器のモードを切り替えて運転する、いわゆる『スーパー・サイクル』運転が強く求められている。究極の多機能化ともいえるスーパーサイクル運転を実現するためには、ビームモニターを含む、ビームライン運転要素の高速、自動切り替えの実現など、無数の改善、改造を実施する必要がある。
我々の今回の調査の目標は、世界の加速器施設における、スーパーサイクル化を最終目標とする加速器・ビームラインの多機能化技術の現状を明らかにし、我々にとって最良の方策を見いだす事である。そこでまず、世界の高エネルギー加速器施設にわが国より研究者を派遣し、多機能化推進のための技術開発の現状について資料を収集した。特にビームライン高計算機制御、早い取り出しビーム用のビームライン要素、及びそれを用いたニュートリノビームの発生等について調査した。マグネティックホーンについては、その構造等を重点的に調査するとともに、試運転に立ち会うなど、「現場のノウハウ」の収集を含めた詳細な調査を実施し、また図面、サンプルなどを系統的に収集した。この一連の調査は今後の我国における加速器を用いた物理実験に重要な貢献をなすと考えられ、また、加速器を用いた癌治療などの応用研究にとっても重要な貢献を成すと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] 落石宏之,田中万博他: "Application of Bragg-Curve Counters to a Target Multifragmentation Measurement" Nuclear Instrments and Methods. A369(掲載決定ずみ). 269-276 (1996)
• [文献書誌] 菅谷雅人,千葉順成,沼尻正晴,田中万博他: "Ionization Chamber as a p.d and α beam intensity monitor" Nuclear Instrments and Methods. A368. 635-639 (1996)