加速器設計・ビーム運転・ビーム物理学のための総合計算コードSADの開発

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17540280
• 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: 小磯 晴代 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, 教授 (80170174)
• 研究分担者: 生出 勝宣 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, 教授 (50150008) ; 鎌田 進 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, 教授 (70100815) ; 大見 和史 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, 准教授 (10194292) ; 大西 幸喜 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, 研究機関講師 (30332117) ; 森田 昭夫 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 (80353366)
• キーワード: 高エネルギー粒子加速器 / ビーム物理学 / 衝突型加速器 / ルミノシティ / ビーム光学系 / クラブ交差 / ビームビーム相互作用 / 非線形効果

研究概要

ビーム物理学に立脚し、多様な粒子加速器を統一的に取り扱えるような汎用性を備えることを目指して加速器計算コードSADの高度化を進めている。KEKB B-ファクトリーを始めとし、ILC、LHC、J-PARC、スーパーB-ファクトリーなど、様々な加速器の設計・シミュレーション・運転にSADは活用されており、ビーム運転の現場から発生するコード利用者の要求を満たすため、常に改良が続けられている。特にKEKBおいては、2007年以降世界初のクラブ空洞を用いたビーム運転が始まっており、KEKBコミッショニンググループと協力し、クラブ交差方式におけるビーム現象の理解とビームビームパラメタの飛躍的な向上を目指して、SADを活用した精密なビーム調整が行なわれている。クラブ交差方式における複雑な衝突パラメタ調整には、SADに基づいたビーム光学系のオンライン・モデルとビーム制御の統合環境が必須であり、多次元パラメタの最適化を含む様々なビーム調整ツールが開発され、実用に供されている。また、ビームビーム効果とビーム光学系の非線形効果を合わせたシミュレーションなど、ビーム調整の現実を再現するシミュレーションにより、調整の指針1を与えている。

研究成果

• [雑誌論文] Measurement and correction of on-and off-momentum beta functions at KEKB (2007)
  • 著者名/発表者名: A.Morita, H.Koiso, Y.Ohnishi, and Katsunobu Oide
  • 雑誌名: Physical Review Special Topics Accelerators and Beams 10 ページ: 072801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chaos and emittance growth due to nonlinear interaction in a circular accelerator (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Ohmi and K.Oide
  • 雑誌名: Physical Review Special Topics Accelerators and Beams 10 ページ: 014401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Compensation of the Crossing-Angle with Crab Cavities at KEKB (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Oide, et. al.
  • 雑誌名: Proceedings of 2007 Particle Accelerator Conference ページ: 27-31
• [雑誌論文] Beam Operation with Crab Cavities at KEKB (2007)
  • 著者名/発表者名: H.Koiso, et. al.
  • 雑誌名: Proceedings of 2007 Particle Accelerator Conference ページ: 1487-1489
• [学会発表] Study of beam-beam interaction with a large Piwinski angle at LHC (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Ohmi
  • 学会等名: CARE-HHH-APD BEAM'07workshop
  • 発表場所: CERN,スイス
  • 年月日: 2007-10-01