| 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, その他部局等, シニアフェロー (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。RFBT(x-y回転）とTLEX（x-z交換）により、全ての自由度間のエミッタンス交換・回転により、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。昨年度までに、高エネルギー加速器研究機構のSTF加速器によるRFBT交換実験の準備を行い、二度にわたりその実証実験を行った。2021年4月にはビーム加速および新設した電磁石やビームモニターなどの動作試験を行ったが、加速器中流部で予期せぬエミッタンス増大があることがわかった。2021年12月には、二度目のビーム試験として、中流部におけるエミッタンス増大の原因調査を中心として行い、増大が起きている位置は同定したが、その原因はいまだに未解明である。今後、その対策を行う。
STFにおけるRFBTとTLEXによる6次元位相空間回転のためのビーム光学設計を行った。しかし現状の設計では下流部の敷地に収まっていないため、敷地に収めるための設計案を検討している。
広島大学では高耐久スピン偏極カソードの研究を継続している。これまでのCsTe薄膜、CsKTe薄膜では一定の耐久性の向上が見られたが、より高い耐久性を期待して、酸素雰囲気中でのCsK2Sb薄膜半導体によるNEA活性化GaAsカソードの生成実験を行ったが、活性化はできなかった。活性化の温度、酸素分圧、各金属の膜厚をパラメーターとして、活性化およびその最適化を行う。
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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
昨年度までに、高エネルギー加速器研究機構のSTF加速器によるRFBT交換実験の準備を行い、二度にわたりその実証実験を行った。2021年4月にはビーム加速および新設した電磁石やビームモニターなどの動作試験を行ったが、加速器中流部で予期せぬエミッタンス増大があることがわかった。2021年12月には、二度目のビーム試験として、中流部におけるエミッタンス増大の原因調査を中心として行い、増大が起きている位置は同定した。そこに設置されている四重極磁石のオフラインでの磁場測定に問題は無いが、エミッタンス増大の原因である可能性があるため、他の四重極磁石に置き換える準備をしている。
STFにおけるRFBTとTLEXによる6次元位相空間回転のためのビーム光学設計を行った。しかし現状の設計では下流部の敷地に収まっていないため、敷地に収めるための設計案の検討をすすめている。
広島大学では高耐久スピン偏極カソードの研究を継続している。これまでのCsTe薄膜、CsKTe薄膜では一定の耐久性の向上が見られたが、より高い耐久性を期待して、酸素雰囲気中でのCsK2Sb薄膜半導体によるNEA活性化GaAsカソードの生成実験を行ったが、活性化はできなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
2021年4月にはビーム加速および新設した電磁石やビームモニターなどの動作試験を行ったが、加速器中流部で予期せぬエミッタンス増大があることがわかった。2021年12月には、二度目のビーム試験として、中流部におけるエミッタンス増大の原因調査を中心として行い、増大が起きている位置は同定した。そこに設置されている四重極磁石のオフラインでの磁場測定に問題は無いが、エミッタンス増大の原因である可能性がある。予備の四重極磁石を用意して、磁石を置き換えたうえで、ビーム試験を行う。
STFにおけるRFBTとTLEXによる6次元位相空間回転のためのビーム光学設計を行った。しかし現状の設計では下流部の敷地に収まっていないため、敷地に収めるための設計案の検討をすすめている。
広島大学では高耐久スピン偏極カソードの研究を継続している。これまでのCsTe薄膜、CsKTe薄膜では一定の耐久性の向上が見られたが、より高い耐久性を期待して、酸素雰囲気中でのCsK2Sb薄膜半導体によるNEA活性化GaAsカソードの生成実験を行ったが、活性化はできなかった。活性化の温度、酸素分圧、各金属の膜厚をパラメーターとして、活性化およびその最適化を行う。
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