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1998 年度 実績報告書

極低温高速イオンビーム(クリスタルビーム)の実現に関する共同研究

研究課題

研究課題/領域番号 08044076
研究機関京都大学

研究代表者

野田 章  京都大学, 化学研究所, 教授 (20114605)

研究分担者 LUIJI Tecchi  リニャーロ国立研究所, 教授
白井 敏之  京都大学, 化学研究所, 助手 (50252507)
岡本 宏巳  広島大学, 先端物質科学研究科, 助教授 (40211809)
岩下 芳久  京都大学, 化学研究所, 助教授 (00144387)
井上 信  京都大学, 化学研究所, 教授 (90028176)
キーワード極低温高速イオンビーム(クリスタルビーム) / 3次元レーザー冷却 / 分子動力学 / Tapered Cooling / 冷却リング / 重イオン線形加速器 / 超伝導RFQ
研究概要

極低温高速イオンビーム(クリスタルビーム)実現の可能性に関しては、分子動力学を用いた計算機コードによるシミュレーションが進展し、TARNIIのように(1)対称性が高く長周期がベタートロン振動数の2√<2>倍より大きい。(2)トランジッションガンマ以下でオペレートする。というメインテナンス条件を満たしていれば、充分強い冷却力が存在すれば、結晶化が起こることが予想されている。さらに、このようなクリスタルビームを安定に実現するためには、ビームの生成するポテンシャルがビームの結晶化した構造とよくマッチするようなTapered Coolingが必要となることも判ってきた。今後これを実験的に実証することが重要な課題となってきているが、現在存在するレーザー冷却可能なリングは上述のメインテナンス条件を満たしていないという問題が存在する。これに関しては、こうしたメインテナンス条件を満たすラティスを有するリングを京都大学に建設するべく設計・検討を開始した。本共同研究の結果、クリスタルビーム実現のための必要条件はかなり明らかになってきた。。
一方入射器の重イオン線形加速器の共同建設も昨年に引き続き順調に進展し、4月から7月はじめまで約3ヶ月間分担者の白井をリニャーロ国立研究所に派遣し、重イオン加速用の超伝導RFQ LINAC Piaveの設計研究を共同で推進した。超伝導材として厚さ3mmのニオブのシートを用いて電子ビーム溶接による製作法について、詳細な検討を行い、設計を完成に導いた。また、8月末から9月初旬の約1週間ロンバルディー博士を京都に招聘し、こうした共同研究の成果の総合評価を行った。イタリー側は京都大学化学研究所の共同研究における貢献を高く評価しており、本国際共同研究が今年度で終了した後も、入射器重イオン線形加速器の共同研究を継続することを強く要望しており、来年度以降も研究者の派遣を要請されている。

  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] J.Wei, H.Okamoto and A.Sessler: "Necessary Conditions for attaining a Crystalline Beam" Phys.Rev.Lett.80. 2606-2609 (1998)

  • [文献書誌] S.Y.Lee and H.Okamoto: "Space-Charge Dominated Beams in Synchrotrons" Phys.Rev.Lett.80. 5133-5136 (1998)

  • [文献書誌] H.Okamoto and J.Wei: "Theory of Tapered Cooling" Phys.Rev.E58. 3817-3825 (1998)

  • [文献書誌] T.Kihara et al.: "Simulation Study of Three-Dimensional Laser Cooling Schemes for Fast Stored Beams" Proceedings of the 6th European Particle Accelerator Conference, Stockholm, Sweden. 1040-1042 (1998)

  • [文献書誌] T.Kihara et al.: "Three-Dimensional Laser Cooling Method Based on Resonant Linear Coupling" Phys.Rev.E59. 3594-3604 (1999)

  • [文献書誌] A.Noda: "Accelerator Complex of Ion and Electron Storage Rings with their Booster Syn-chrotron" Beam Science and Technology. 4. 26-30 (1999)

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公開日: 1999-12-13   更新日: 2016-04-21  

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