| 研究課題/領域番号 |
16340082
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
澤田 真也 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 大強度陽子加速器計画推進部, 助教授 (70311123)
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| 研究分担者 |
今里 純 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (40107686)
田中 万博 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 大強度陽子加速器計画推進部, 教授 (90171743)
齊藤 直人 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 大強度陽子加速器計画推進部, 教授 (20321763)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| キーワード | 大強度陽子ビーム / 電子線 / 実験核物理 / 素粒子実験 / 加速器 / 偏向 / ビームライン / 結晶 |
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| 研究概要 |
1.高運動量ビームラインを用いた実験計画の詳細化とビームラインに対する要求要件の精密化
大強度陽子加速器(J-PARC)の実験提案の公募に際し、二つの高運動量ビームラインを使用する実験計画を提案した。これらは一方が10^<10>/秒程度、もう一方が10^<12>/秒程度の一次陽子ビームを使う実験であり、特に前者はサイズの小さいビームが要求される。次に述べる結晶によるビーム偏向法は10^<14>/秒というJ-PARCの主陽子ビームから10^<10>/秒程度の陽子ビームを分岐させるのに適していることに加え、ビームサイズが小さいという特徴を持ち、特に前者の実験に最適であることを明らかにした。
2.大強度化で不可欠となるビームライン要素技術の開発
結晶のチャネリング現象を用いたビーム偏向法に焦点をあてて、この方法の原理を実証するための実験を、高エネルギー加速器研究機構12GeV陽子シンクロトロンおよび広島大学150MeV電子線周回装置で行った。12GeV陽子について、シリコンの湾曲結晶によって10^<12>/秒程度の陽子ビームから10^7/秒程度の陽子ビームを実際に分岐して見せることができ、高運動量ビームラインの分岐デバイスとして有望であることを実証した。この方法は、従来の静電セプタムを用いた方法に比べ、分岐部でのビームロスを1桁程度減少させられる可能性がある。
3.今後の展開
大強度加速器施設での高運動量ビームラインの分岐デバイスとして湾曲シリコン結晶を用いた方法を実用化するためには、今後、結晶での熱の発生やその除去、耐放射線性、メンテナンス性などに留意し、かつ真空内で動作可能な駆動システムを作り上げるなど、エンジニアリングを含めた課題を解決していかなければならず、引き続き研究を要する。また、電子線の偏向はILCでのビームコリメーションに結びつく可能性があり、これらを進めるため、国際共同研究の立ち上げを検討している。
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