| 研究課題/領域番号 |
18K11924
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
中西 哲也 日本大学, 生産工学部, 教授 (50440037)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | ビーム取り出し / シンクロトロン / RFノックアウト |
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| 研究実績の概要 |
公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター（WERC）のシンクロトロンを用いてビーム実験を実施することを目的に、広周波数帯域の高周波ノックアウト（RFKO）装置を試作した。具体的には、新しく調査し購入したフェライトコアを使ったインピーダンス変換器（IT）の試作と、WERCシンクロトロンで使われているRFKO電極を模擬した電極の設計試作と全域通過回路（APN）の設計試作をそれぞれ2台行い、回路パラメータの最適化実験を通して必要な周波数帯である１－１４MHｚでビーム実験に使用できる電気的性能を達成した。更に、購入した2台の４０Wの広帯域高周波アンプとこれらを接続して装置全体の調整後に高電圧実験を行い、今回の原理実証ビーム実験において約３０％程度のビームを取り出せる電圧を印加できることを確認した。この装置をWERCに送って、現地にて組み立て、シンクロトロンのRFKO電極に接続し電気的特性を測定した結果、ノイズ等の影響を受けることなく正常に動作することを確認した。翌25日にエネルギー５５MeV/uの炭素ビームの取り出し実験を行った。結果は、ビームシミュレーション研究で予測した通り、RFKOの高周波信号を広帯域化することによりシンクロトロンからの取出しビーム（スピル）の強度変化は著しく低下した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
大学にてWERCのRFKO電極を模擬した電極を試作し、WERCにおいてビーム取り出し実験を行うためのプロトタイプを組み立て、ビーム実験ができる電気的性能が得られるように調整した。それをWERCに搬送して再組立て、WERCのRFKO電極に接続して実験したが、多くの高電力機器が動作する中、ノイズ等の影響を受けることなく正常に動作した。
ビーム実験では、RFKOの高周波信号に含まれるベータトロン共鳴帯のバンド数を増やすに従い（広帯域化）、取り出しビーム（スピル）強度の変化が小さくなった。これはビームシミュレーション研究から予測されたもので、本取出し法の原理が実証されたことを示す。
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| 今後の研究の推進方策 |
現有の高周波アンプでより多くのビームを取り出せるように、IT,APNの高性能化、カラードノイズ信号のピーク値をさらに下げる工夫等を行い、さらに周波数帯域を狭めても平坦なスピルが得られるカラードノイズデータの選択についてビームシミュレーション研究を行い、これらについてWERCにてビーム実証実験を行う。また、スピルの平坦度がビームシミュレーション研究から予測された値よりも広帯域側で大きいため、その原因究明を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
旅費が予想した金額よりも下回ったために生じた。翌年度は海外出張を予定しており、また研究補助も当初予定よりも増える予定なため人件費にあてる。
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