| 研究課題/領域番号 |
16K17542
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
原田 寛之 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J－PARCセンター, 副主任研究員 (30601174)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 大強度陽子加速器 / 荷電変換入射 / レーザー蓄積リング |
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| 研究実績の概要 |
世界における加速器を用いた科学実験の一つとして、大強度陽子ビームの標的照射後に生成された2次粒子（中性子、μ粒子、K中間子、にゅーとりのなど）を用いた実験があり、MW級の大強度陽子加速器が計画・建設・稼働中である。さらなる大強度出力への障害の克服に向けて、円形加速器への革新的な入射手法である「レーザー荷電変換入射」の実現を目指し、高出力でかつ高繰返しが可能な「高出力レーザー蓄積リング」の開発が本研究の目的である。
レーザー蓄積リングとは、対角線上に収束レンズと反射を兼ねたトロイダルミラー2枚と、反対の対角線上にレーザー入射用のビームスプリッターミラー（透過率~1%）と反射平面ミラーを配置するレーザー共振器である。レーザー光源より出力されたレーザーの1%程度がビームスプリッターミラーによってリング内に入射される。周回毎に損失などで数%ずつ減衰するが、リング内に配置した増幅器によって減衰分を補うことによって、「高出力レーザー蓄積リング」となる。
平成29年度は、前年度に設計した蓄積リングの構築に向け、レーザー調整・制御、レーザー共振器の組立を実施した。レーザー光源本体（Nd:YAGレーザー）の故障による修理のため、共振器の性能確認などを行う事ができなかったが、ガイドレーザー（He-Neレーザー）によるアライメントは完了した。修理が完了したレーザー光源を用いて、今後レーザー蓄積リングの性能実証を行う。さらに、増幅器を導入し、リング内における増幅度の計測を行い、「高出力レーザー蓄積リング」を実証する。
また、学会や研究会での発表により多くの研究者の方の興味を引くことができ、他の２大学との共同研究を締結した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
平成29年度で開発完了予定であったが、レーザー光源の故障とそれに伴う修理に9か月を要したため、大幅な遅れとなった。
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| 今後の研究の推進方策 |
前年度に実施する予定であった①レーザー蓄積リングの実証、②レーザー計測系の構築、③増幅器の単体試験、④高出力レーザー蓄積リングの実証のうち、②のみが完了している。
平成30年度は、修理し性能を確認したレーザー光源を用いて、まず①を早期に完了させる。その後、③と④を実施する。
計画段階では予想していなかった他大学との共同研究が決まり、研究者らと連携して研究開発を推進する。
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