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2012 年度 実績報告書

高電界加速に付随する結晶構造由来の高周波放電メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 22604013
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

肥後 壽泰  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 (10156581)

研究分担者 東 保男  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器科学支援センター, シニアフェロー (70208742)
松本 修二  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 (70249902)
張 小威  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 研究機関講師 (80217257)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード高電界 / 結晶構造 / 真空放電 / 加速器 / 無酸素銅 / 国際共同研究
研究概要

高エネルギー加速器への応用の鍵を握る重要なテーマとして、高電界下での真空放電現象を理解するために、そのメカニズムに大きく関わると推定している銅材料の結晶構造に焦点をあてて研究をすすめる。このため結晶構造を評価解析しやすい巨大結晶を用いた試験体を用いて、放電現象、及びそれに関連する表面の結晶特性を評価して関連を研究する。
表面観察用の小サンプルを製作し、電子顕微鏡(SEM)や放射光(SR)を用いて加工形成面、熱処理面による変化等の観察を行った。SEMでは加工時の傷やミリングの加工変質層による表面形状が、熱処理、特に水素雰囲気炉、での高温処理過程で平滑化されることが理解できた。また、SRにより表面近傍の材料ストレスを計測した。更にレーザー照射で短時間に表面に入力された熱によるストレスの時間変化も計測することに成功した。これらを用いて、高電界下での長期運転を下手材料が如何に変化していくかを検証することへの目処がついた。
高電力高周波での評価を行うため、一つのセルに電磁界が集中する「単セル高電界試験空洞」の一号機を製作し電気的調整を行った。同様の構成で材料や構造に対する評価研究のため、巨大結晶を用いた試験サンプルパーツや、表面結晶構造の全く異なると考えられる全面ミリングで形成したセルを製作して、これらを組み立てるための製作工程を確立した。
基礎試験に必要な電磁波の供給システムを確立し、また試験セットアップを高真空下で試験することを可能とするための真空排気系整備、及び試験セットアップの交換を行う時にクリーンな環境で作業を遂行できる設備を確立したので、これを用いて高電界試験を始める。平行して加速管の高電界試験を進め、基礎メカニズム理解と実際の加速管での特性評価の関連を研究する。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2012

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] A CLIC-Prototype Higgs Factory2012

    • 著者名/発表者名
      R. Belusevic and T. Higo
    • 雑誌名

      KEK Pre-Print

      巻: KEK Pre-Print 2012-21 ページ: 1-28

  • [学会発表] 高電界パルス運転での真空放電現象の特性2012

    • 著者名/発表者名
      肥後寿泰
    • 学会等名
      日本加速器学会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20120808-20120811
  • [学会発表] 高電界Xバンド単セル試験空洞の4分割方式による製作2012

    • 著者名/発表者名
      阿部哲郎
    • 学会等名
      日本加速器学会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20120808-20120811

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公開日: 2014-07-24  

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