| 研究課題/領域番号 |
17K05124
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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 |
菖蒲田 義博 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 (90370410)
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| 研究分担者 |
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, 教授 (30207641)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 電波シールド |
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| 研究実績の概要 |
加速器のビームの大強度化は、物理実験で世界的な成果を得る上で必然的な流れであり、世界ではMW 級の加速器が計画、建設、稼働中である。これに伴い本来ビームを安定に回す上で不可欠な構成要素であるはずのセラミック部（セラミックブレイク）で電磁波が発生するようになり、ビームを不安定にする懸念が出てきた。近年研究代表者らは、「セラミックブレイクに、僅か10nm 金属をコーティングするだけで電磁波は遮蔽され、ビームを安定化できる。」と理論的に予言した。本研究はこれを実験的に実証し、加速器の基盤技術を確立させる事を目的とするものである。
平成29年度は、金属薄膜（TiN）がコーティングしてあるセラミックブレイクとコーティングがしていないセラミックブレイクの製造に成功した。これを受けて、30年度は、これらから発する電磁波の測定を行う為のアンテナと測定治具の製作を行うことにした。当初、測定治具には、発生した電磁波を吸収するための電波吸収体を内蔵させることを考えていたが、十分揃えるには経費が掛かりすぎるため、JAXAの電波暗室を利用することにした。
測定治具そのものは、アースを定義する必要があるため大型になることが予想されていたが、その後の詳細なシミュレーション検討から、電波暗室を利用すれば小型化できることも分かった。これによってさらに経費の節減でき、アンテナに関しては性能が保証されている既存のもので済ませられた。
測定治具の設計製作を済ませた後、セラミックブレイクから発生する放射場の測定のプレ試験を通常の実験室で行った。実験のセットアップ自身はうまくいくことが確認できたので、JAXAの施設を利用して本試験を行なった。測定結果からTiNには電波遮蔽の効果がありそうなことが分かったが、それが予想通りの振る舞いをしているかどうかについては、さらに詳細な検討が必要なことも明らかになった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
治具の製作や測定などは、概ね計画どおりに順調に進んでいる。一方で、測定結果の解析に詳細な検討が必要なことが分かった。追加の治具を製作する必要があるか判断するため、これらの解析を注意深く行う必要が出てきた。
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| 今後の研究の推進方策 |
測定結果の詳細な検討を行い、状況によっては新たな治具の追加製作や本試験のやり直しを行う。解析手法の信頼度が高まったところで、実際のビーム試験を行う。近年、測定に使う利用施設自身の予算の都合で、ビームを出せる時間に制約が出つつある。従って、施設側と時間の調整を行う必要がある。信頼のできる成果が得られたところで発表する機会を設けることにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
JAXAの施設を利用することで、実験治具の製作費用が当初見込みより安く済んだため。今後、平成30年度行った測定試験の解析を行い、追加治具の製作や再測定のための測定施設の利用費に充てる。
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