パルスストレッチャーを用いた電子線の放射過程の研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09304042
• 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: 井上 信 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (90028176) ; 白井 敏之 京都大学, 化学研究所, 助手 (50252507) ; 岩下 芳久 京都大学, 化学研究所, 助教授 (00144387) ; 瀬戸 誠 京都大学, 原子炉実験所, 助教授 (40243109)
• キーワード: 電子ビーム / デューティーファクター / パルスストレッチャー / 遅いビーム取り出し / 平衡軌道の制御 / 3次共鳴 / 静電セプタム / セプタム電磁石

研究概要

最終年度の今年度は、昨年度製作を行ったセプタム電磁石の漏洩磁場の測定を、今年度購入したGroup3製の温度依存性の少ないホール素子を使用して行った。測定の結果、漏れ磁場は極めて良くセプタムコイルとその外側に貼り付けた磁場吸収用の鉄材で抑えられており、漏れ磁場が周回ビームのライフに影響を与える効果は無視し得るぐらい小さいと評価されている。その後、すでに製作済みの静電セプタムと併せて、KSRリングへの組み込みを行った。ベーキングを行い真空度は10^<-9>Torr台の良いところに達している。この条件で、静電セプタムの高圧印加テストも遂行し、ビームの衝突のない条件ではあるが、8mmのギャップに70kV/cmの電場が実現できていることが確認された。ビームテストの開始後、現在までに、ストレッチャーモードの動作点でのビーム入射を行い、現時点での真空度で既に、数十秒のビームライフを実現しているので、1Hzの繰り返しを想定しているストレッチャーモードは真空的には、全く問題がないことが判明している。ストレッチャーモードに際しては、3次の共鳴と高周波ノックアウトを用いた遅い取り出しをビームの入射と共存させる必要があるため、取り出し用の第一セプタムである静電セプタム入口がリング全周にわたってのアパーチャーミニマムとなっている条件が要求されるが、これも偏向電磁石BM6,BM1,BM2の補正コイルとセプタム電磁石下流に設置したステアリング電磁石を用いて達成される設計となっている。イオンビームの場合と異なり、radiation dampingが作用するが、100MeV電子の場合、高周波蹴り出し法により、有効に振幅増大が達成されることも実験的に確認できている。今後、静電セプタムとセプタム電磁石をへて、リング外へ導かれたビームをシンチレーター等のパルス検出器で計測し、ビームの取り出し効率、取り出しビームの時間構造等の定量的測定に進む予定である。

研究成果

• [文献書誌] A.Noda: "Accelerator Complex of Ion and Electron Storage Rings with their Booster Synchrotron"Beam Science and Technology. 4. 26-29 (1999)
• [文献書誌] A.Noda et al.: "Slow Beam Extraction at KSR with Combination of Third Order Resonance and RFKO"Proceedings of the 1999 Particle Accelerator Conference, New York, USA, 27 March - 2 April. 1294-1296 (1999)
• [文献書誌] T.Shirai,A.Noda et al.: "First Beam Circulation Test of an Electron Storage/Stretcher Ring, KSR"Proceedings of the 1999 Particle Accelerator Conference, New York, USA, 27 March - 2 April. 3110-3112 (1999)
• [文献書誌] A.Noda et al.: "Activities of Accelerator and Beam Research at Nuclear Science Research Facility, ICR, Kyoto University"Proceedings of the 12th Symposium on Accelerator Science and Technology, Wako,Japan, 27 - 29, October. 51-53 (1999)
• [文献書誌] T.Sugimura,A.Morita,T.Shirai,Y.Iwashita,A.Noda et al.: "Extraction system of the electron storage and stretcher ring, KSR"Proceedings of the 12th Symposium on Accelerator Science and Technology, Wako, Japan, 27 - 29, October. 165-167 (1999)
• [文献書誌] T.Shirai,T.Sugimura,Y.Iwashita,H.Fujita,H.Tonguu and A.Noda: "Commissioning of an Electron Ring, KSR at Kyoto University"Proceedings of the 12th Symposium on Accelerator Science and Technology, Wako, Japan, 27 - 29, October. 180-182 (1999)