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2018 年度 実施状況報告書

カーボン・ナノチューブを用いた革新的静電セプタムの技術開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K05132
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

冨澤 正人  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 (80197920)

研究分担者 武藤 亮太郎  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 (50392147)
岡村 勝也  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 (50415048)
新垣 良次  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, 技師 (70625251)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードカーボンナノチューブ / 遅い取り出し / 静電セプタム
研究実績の概要

大強度ビームシンクロトロンからの遅い取り出しにおける最大の問題である静電セプタム装置でのビームロスを低減するため、静電セプタム装置のセプタム材料を通常使われるタングステンに対して、低密度、低原子番号材料を用いるための基礎研究を行っている。カーボンナノチューブ(CNT)材料を用いた静電セプタムに特化したワイヤーの開発を行った。太さは約直径70ミクロン、破断荷重3.3N-3.5Nが得られた。CNTワイヤーを用いた高電圧試験のために、50mを超える長さのCNTワイヤーを製作した。さらに、短く切ったワイヤーをヨークに張るために、ワイヤーの両端に金具をカシメて取り付ける試験と強度試験を実施した。

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

静電セプタム高電圧試験用のCNTワイヤーの開発を実施し、その後高電圧試験用のCNTワイヤーの大量生産を計画通り実施した。

今後の研究の推進方策

高電圧試験にむけて、CNTワイヤー両端にジグをかしめる試験を継続し最適化を行う。
既存のモデルヨークにCNTワイヤーを取り付け、既存のR&Dチェンバーに組み込み高電圧試験を実施する

次年度使用額が生じた理由

当該年度までの成果を国際会議等で報告する

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Slow extraction from the J-PARC main ring using a dynamic bump2018

    • 著者名/発表者名
      Tomizawa M.、Arakaki Y.、Kimura T.、Muto R.、Murasugi S.、Okamura K.、Sato H.、Shirakabe Y.、Yanaoka E.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      巻: 902 ページ: 51~61

    • DOI

      10.1016/j.nima.2018.06.004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Beam Optics Design of Stretcher Ring and Transfer Line for J-PARC Slow Extraction2018

    • 著者名/発表者名
      Tomizawa Masahito、Konaka Akira、Muto Ryotaro、Ogitsu Toru
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 1067 ページ: 042004~042004

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1067/4/042004

    • 査読あり
  • [学会発表] ミューオン電子転換過程探索実験のための 8 GeV 遅い取り出しビーム試験2018

    • 著者名/発表者名
      冨澤正人
    • 学会等名
      加速器学会
  • [学会発表] Status and Beam Power Ramp-Up Plans of the Slow Extraction Operation at J-Parc Main Ring2018

    • 著者名/発表者名
      M. Tomizawa
    • 学会等名
      The 61st ICFA Advanced Beam Dynamics Workshop on High-Intensity and High-Brightness Hadron Beams
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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