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2005 年度 研究成果報告書概要

ハドロン加速器のビーム高輝度化・大強度化

研究課題

研究課題/領域番号 16540272
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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

研究代表者

外山 毅  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助教授 (30207641)

研究分担者 高山 健  高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (20163321)
大見 和史  高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助教授 (10194292)
李 成洙  高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助手 (20353360)
三浦 孝子  加速器研究施設, 助手 (90370072)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
キーワードcollective beam instability / feedback damper / electron-cloud / head-tail instability
研究概要

1.KEK-PS, J-PARCにおける、真空容器・入出射キッカー・加速RF空洞などのビームから見える機器との電磁的結合による通常のインスタビリティ、および電子雲不安定性の定量的研究。
2.キッカーのビームへの働きの基本的な考察。
3.2粒子模型による、フィードバック・ダンパーがある場合のヘッドテール不安定性の検討。
4.KEK-PS12 GeV MRでの実験:
(1)入射エネルギー(500MeV)における、1モニタ-1キッカーによる不安定性抑制の予備実験。アナログ信号処理により増大率〜約30ms、モード数=ゼロのヘッドテール不安定性の抑制に成功。
(2)デジタル処理とアナログ処理の比較:Spring8の中村氏、小林氏の協力による、高速デジタル処理用のFPGAを用いた、デジタル処理によるフィードバック実験。前回と同じアナログ信号処理との比較を行ない、ほぼ同等の不安定性抑制効果を得た。
(3)1粒子模型による実験の解析。(4)デジタル処理によるフィードバック(2モニタ-1キッカー):
残留CODによるRFアンプ飽和のため、大きなフィードバック量が実現出来なかった。
5.2モニター2キッカーに関する当初の基本的解析の修正(1粒子模型):
(1)2モニター1キッカーで、フィードバック量の大きい場合(速い減衰)の1粒子模型による安定性の厳密解を求めた。通常のフィードバック量の小さい場合の近似解とは異なる振舞いをする。最適なパラメータを選択すると瞬時(加速器〜2ターン以内)の振動抑制を実現出来る。問題点:(a)減衰させるべき位置振動が一時初期状態より大きくなる、(b)安定性の範囲。
(2)2モニタ-2キッカーにより問題点(a)を克服でき、安定性も向上する事がわかった。2粒子模型、および多粒子シミュレーションに拡張予定。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2006 2004 その他

すべて 雑誌論文 (16件)

  • [雑誌論文] 横方向ヘッドテール不安定性のフィードバックによる抑制2006

    • 著者名/発表者名
      外山 毅, 他
    • 雑誌名

      KEK Internal Report SR-588

      ページ: 1-2

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 横方向ヘッドテール不安定性のフィードバックによる抑制2006

    • 著者名/発表者名
      外山 毅, 他
    • 雑誌名

      KEK Internal Report SR-591

      ページ: 1-6

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] KEK-PS MRでの横方向フィードバック・ダンパー実験2006

    • 著者名/発表者名
      外山 毅, 他
    • 雑誌名

      第3回加速器学会プロシーディングス

      ページ: 672

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Feedback damping of the transverse head-tail instability2006

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Toyamaet al.
    • 雑誌名

      KEK Internal Report, Study Report SR-588

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Feedback damping of the transverse head-tail instability2006

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Toyamaet al.
    • 雑誌名

      KEK Internal Report, Study Report SR-591

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Proceedings of the 3rd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan2006

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Toyamaet al.
    • 雑誌名

      Accelerator Society of Japan

      ページ: 672-674

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Electron Cloud Studies in J-PARC and KEK-PS2004

    • 著者名/発表者名
      T. Toyama, K. Ohmi
    • 雑誌名

      ICFA Beam Dynamics Newsletters No.33

      ページ: 114-119

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Study of Impedances and Instabilities in J-PARC2004

    • 著者名/発表者名
      T. Toyama, K. Ohmi, Y. Shobuda
    • 雑誌名

      Proc.of EPAC2004

      ページ: 1336-1338

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Simulation of Ep Instability for a Coasting Proton Beam in Circular Accelerators2004

    • 著者名/発表者名
      K. Ohmi, T. Toyama, G. Rumolo
    • 雑誌名

      Proc.of EPAC2004

      ページ: 2107-2109

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Measurement of betatron-tune in the KEK 12GeV-PS/J-PARC2004

    • 著者名/発表者名
      三浦 孝子, 外山 毅, 他
    • 雑誌名

      第1回加速器学会プロシーディングス

      ページ: E-4

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] ELECTRON CLOUD BUILD-UP AND BEAM INSTABILITIES IN THE KEK-PS AND J-PARC2004

    • 著者名/発表者名
      外山 毅, 他
    • 雑誌名

      第1回加速器学会プロシーディングス

      ページ: 625

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Electron Cloud Studies in J-PARC and KEK-PS2004

    • 著者名/発表者名
      T. Toyama, K. Ohmi
    • 雑誌名

      ICFA Beam Dynamics Newsletters NO. 33

      ページ: 114-119

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Measurement of betatron-tune in the KEK 12GeV-PS/J-PARC2004

    • 著者名/発表者名
      T. Miura, T. Toyama
    • 雑誌名

      Proceedings of the 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan

      ページ: E-4-6

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] ELECTRON CLOUD BUILD-UP ND BEAM INSTABILITIES IN THE KEK-PS AND J-PARC2004

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Toyamaet al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan

      ページ: 625-627

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Study of Impeda Instability for a Coasting Proton Beam in Circular Accelerators

    • 著者名/発表者名
      T. Toyama, K. Ohmi, Y. Shobuda
    • 雑誌名

      Proc. of EPAC2004

      ページ: 1336-1338

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Rumolo, Simulation of Ep Instability for a Coasting Proton Beam in Circular Accelerators

    • 著者名/発表者名
      K. Ohmi, T. Toyama, G.
    • 雑誌名

      Proc. of EPAC2004

      ページ: 2107-2109

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2010-02-04  

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