| 研究課題/領域番号 |
24654054
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
柏木 茂 東北大学, 電子光理学研究センター, 准教授 (60329133)
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| 研究分担者 |
日出 富士雄 東北大学, 電子光理学研究センター, 准教授 (60292207)
栗木 雅夫 広島大学, 先端物質科学研究科, 教授 (80321537)
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| キーワード | 高品質電子ビーム / 電子銃 / 高周波空洞 / 扁平ビーム |
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| 研究概要 |
今年度は、低エミッタンスかつ高品質電子ビーム生成を可能にする光陰極高周波電子銃の基本設計を昨年度に引き続き電磁場解析コード（HFSS）を用いて行なった。基本設計を進めている高周波空洞の構造は、DAW（Disk-And-Washer）構造のものであるが、これまで空洞の形状と高周波特性の関係など電気的な設計を行なってきたが、25年度は空洞の加工・製作も考慮した機械設計を重点的に進めた。機械設計においてディスク部分とワッシャー部分をつなぐサポート部の設計に問題があることが判明した。設計当初は、ワッシャー部、サポート部、ディスク部を別々に製作し、ロウ付けの際に組み合わせる方法をとることを検討していたが、加工やロウ付けの際に精度良くワッシャーを取り付けることが困難であることが、機械加工の専門家との議論で分かった。そのため、空洞ボディー（ディスク部含む）とサポート部、ワッシャー部を一体として加工し、それらをスタックするような形で空洞全体をロウ付けするという方針で現在は機械設計を進めている。
KEK-STFでの扁平ビーム生成実験は、まず最初に光陰極高周波電子銃でソレノイド電磁石を使い水平垂直方向の運動量結合ビームを生成し、ソレノイド磁場とその結合度の関係を確認する実験を行なうこととした。金属スリットをビームラインに挿入し、その下流でビーム形状を測定することによって、水平垂直の結合度合いを測定する。測定の準備等は完了している。25年度に試験実験を計画したが、光陰極用レーザーの不調やSTFのスケジュールの関係で実験時間を確保できなかったため、26年度の初めに運動量結合ビームの試験実験を行なう。その他、高い扁平率を生成するための理論考察を昨年度に引き続き行い、高い扁平率の電子ビーム生成を可能にする運動量分配用ビームライン光学系を設計した。この結果については今年度加速器学会で報告する予定である。
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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
空洞の機械設計がまだまとまっていないため、アルミ材料でのコールドモデル製作に取り掛かれない状況である。機械設計が終了し、製作に取り掛かることができれば、その空洞の評価も含め短期間で本研究は大きく進展する。高品質電子ビーム生成のための高周波空洞製作については若干の遅れがあるが、本研究の鍵とも言える扁平ビーム生成実験については、順調に進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
26年度はDAW構造の高周波電子銃のコールドモデルを製作し、高周波特性測定を実施する。KEK－STFにおける扁平ビーム生成実験では、ソレノイド磁場強度と水平垂直結合度の関係をビーム実験により詳細に調査し、最終的に扁平ビームを作り出すための水平垂直方向への分配の方法について設計を行なう。
また、国際リニア子ライダーで最終的に必要となる偏極電子ビーム生成については、高周波空洞にNEA表面を持つ陰極を挿入し寿命などの耐久性を評価することはスケジュール的に困難と考え、NEA表面を持つ陰極の量子効率と寿命についての関係を広島大学の試験装置を使って実験を行なう予定である。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
DAW構造の高周波電子銃空洞のコールドモデルを製作する物品費を確保していたが、高周波空洞の機械設計を完了できず、25年度中に空洞製作に取りかかれなかったため。
KEK-STFで行なうビーム実験に旅費を確保していたが、スケジュールの関係でビーム実験が26年度に延期になったため。
繰越した物品費については、高周波電子銃空洞のコールドモデル製作に予定通り使用する。また、旅費についても26年度中にKEK-STFで行なうビーム実験の際の旅費として使用する。
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