| 研究課題/領域番号 |
20H01934
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
栗木 雅夫 広島大学, 先進理工系科学研究科(先), 教授 (80321537)
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| 研究分担者 |
早野 仁司 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, 研究員 (00173055)
山本 康史 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 (20415045)
清宮 裕史 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, 特別助教 (20756720)
山本 尚人 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, 助教 (60377918)
坂上 和之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 主幹研究員 (80546333)
リプタック ザカリージョン 広島大学, 先進理工系科学研究科(先), 助教 (80880046)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | リニアコライダー / エミッタンス交換 / ビーム力学 / ルミノシティ |
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| 研究実績の概要 |
本提案は、国際リニアコライダーILC をはじめとした電子・陽電子リニアコライダーで必要な、高スピン偏極、超扁平、極低エミッタンス電子ビームを、コンパクトな入射部だけで直接生成する試みである。(x, y, z) と全ての自由度間のエミッタンス交換により、大ビーム径で生成したビームから、終状態における超扁平、極低エミッタンスを実現する。これにより、3.1km の大型ダンピングリングと、15km にわたる長大なビーム輸送ラインが不要となり、リニアコライダーの大幅なコストダウンが実現される。
これらの実験的な検証のため、つくばの高エネルギー加速器研究機構のSTF加速器に、skewQ磁石、エミッタンス計測のためのQ磁石、などを追加し、その動作試験を行った。その結果、これらの新規追加したコンポーネントは意図したとおりに動作していることを確認した。一方で、エミッタンス計測部ではエミッタンスの計測範囲（ダイナミックレンジ）が不足していることが明らかとなったため、配置を変更することで改善する改造を2021年夏季に行った。
高耐久GaAsカソード開発については、名古屋大学、KEKの研究者と検討をすすめ、酸素を微量導入しながらCsKSbによるGaAsを活性化する手法について試験を行った。しかし酸素導入量の調整に問題があり、現状の酸素導入系では高精度の導入量の調整が困難なことがわかった。また、使用しているイオンポンプの排気能力が減退しており、更新の必要があることがわかった。これらの改善について取り組む予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
つくばの高エネルギー加速器研究機構のSTF加速器に、skewQ磁石、エミッタンス計測部のQ磁石などを追加し、その動作試験を行った。この整備について、検討および製作がコロナ禍の影響により大きく遅延することとなり、2020年度内に予定していた試験の実施が2021年度にずれ込むこととなった。試験の結果、これらの新規追加したコンポーネントは意図したとおりに動作していることを確認した。一方で、エミッタンス計測部ではエミッタンスの計測範囲（ダイナミックレンジ）が不足していることが明らかとなったため、配置を変更することで改善する改造を2021年夏季に行った。
高耐久GaAsカソード開発については、名古屋大学、KEKの研究者と検討をすすめ、酸素を微量導入しながらCsKSbによるGaAsを活性化する手法について試験を行った。しかし酸素導入量の調整に問題があり、現状の酸素導入系では高精度の導入量の調整が困難なことがわかった。この改善について取り組む予定である。またイオンポンプの排気性能の劣化がみられたため、急遽イオンポンプの更新をおこなった。また、長期のビーム生成試験を行うため、緑色レーザーを購入した。
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| 今後の研究の推進方策 |
つくばの高エネルギー加速器研究機構のSTF加速器に、skewQ磁石、エミッタンス計測部にQ磁石などを追加し、その動作試験を行った。この整備について、検討および製作がコロナ禍の影響により大きく遅延することとなり、2020年度内に予定していた試験の実施が2021年度にずれ込むこととなった。試験の結果、これらの新規追加したコンポーネントは意図したとおりに動作していることを確認した。一方で、エミッタンス計測部ではエミッタンスの計測範囲（ダイナミックレンジ）が不足していることが明らかとなったため、配置を変更することで改善する改造を2021年夏季に行った。2021年度におこなったビーム試験では、中流部において明らかなエミッタンスの劣化が見られたため、この原因の解明を行い、その後にエミッタンス交換のビーム試験を行う予定である。
高耐久GaAsカソード開発については、名古屋大学、KEKの研究者と検討をすすめ、酸素を微量導入しながらCsKSbによるGaAsを活性化する手法について試験を行った。しかし酸素導入量の調整に問題があり、現状の酸素導入系では高精度の導入量の調整が困難なことがわかった。酸素導入のためのリークバルブが劣化している可能性が高いため、リークバルブの交換をおこなった。またイオンポンプの排気性能の劣化がみられたため、急遽イオンポンプの更新をおこなった。また、長期のビーム生成試験を行うため、緑色レーザーを購入した。これらの改善を受けて、2022年度に再度蒸着試験を行う予定である。
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