| 研究課題/領域番号 |
24654054
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 |
|---|
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)
|
|---|
| 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)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2016-03-31
|
| キーワード | 電子銃 / エミッタンス / 偏極ビーム |
|---|
| 研究実績の概要 |
平成26年度にDAW構造をもつ高周波電子銃の最終機械設計を完了し試験空洞を製作する予定であったが、前年度に判明した加工の際に一部の部品の強度耐性の問題を解決するために機械設計および製作方法の変更、見直しを検討したが完全な解決作を見出すことはできなかった。これまで、空洞全体の試作空洞を製作することを検討してきたが、空洞の高周波入力カプラー部は他の主空洞部分に比べ構造が複雑であるので、26年度の空洞設計の制作方法に関する研究から、DAW型の主構造部（DiskとWasherの一体部分、空洞外壁部分）のみを製作し、その高周波特性を評価することが本研究の目的を達成するのに妥当であるという結論に至った。最終的にホットモデルの実機を製作する際は、部品の製作とその強度、精度などの評価を繰り返し、設計や制作方法にフィードバックをかける必要がある。
KEK-STFでの水平・垂直方向の運動量結合ビームを生成する試験実験に関しては、KEK-STFが所有するRF電子銃の光陰極を照射するレーザーが不調であったため、ビーム実験を実施することはできなかった。代わりに理論考察として運動量結合ビームを生成するのに使用するソレノイド電磁石の主コイルとバッキングコイルの励磁比の最適化を行なった。現在、コイルを通電するのに単極の直流電源を2台使用しているが、バッキングコイル用の電源を双極直流電源に変えることにより動径方向の運動量の極性を幅広く変化させられることを確認した。
分担者である栗木を中心に実施しているNEAフォトカソードに関する研究は、GaAs表面にCeTeを蒸着し耐久性、量子効率などの確認をした。その結果、量子効率については約0.5％あることが確認されたが、耐久性については従来のCs-Oなどよりも劣る結果であった。今後は、耐久性の向上のために蒸着条件の最適化を行なう予定である。また、光電子分光によるNEA表面が生成されていることの確認を行なう。
|
| 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
平成26年度にDAW構造をもつ高周波電子銃の最終機械設計を完了し試験空洞を製作する予定であったが、前年度に判明した加工の際に一部の部品の強度耐性の問題を解決するために機械設計および製作方法の変更、見直しを検討したが解決に至らなかった。最終的な設計がつめれていないことが本研究がやや遅れている主要因である。
また、KEK－STFでのビーム実験に関しては、ソレノイド電磁石を用いた水平・垂直方向の運動量結合ビーム生成に関する理論考察および実験準備は予定通りに進んでいたが、STF加速器のRF電子銃に用いるレーザー設備の不調のためまだビーム実験を実施できていない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
DAW型の高周波電子銃の試作機製作に関しては、主構造部（DiskとWasherの一体部分、空洞外壁部分）のみを製作し、その高周波特性を評価することによって、本研究の目的を達成することを目指す。今年度は、製作が最も難しいDisk-Washer部を製作して、製作方法や部品強度などを評価することを中心に行なう。このため、空洞全体を構築することにはこだわらない。
KEK-STFでは、運動量結合ビーム生成実験を実施する。運動量結合ビームの測定を行なう金属スリットなどは既にSTFビームラインにインストールしてあるので、あとはSTFのRF電子銃カソード照射用レーザーの準備ができるのを待つだけである。
偏極電子ビーム生成用のカソードに関する研究は、フォトカソードの耐久性の向上のためにGaAsカソードにCsTeやCeOを蒸着する条件の最適化を行なう。また、光電子分光を行いCeTeをGaAsカソードに蒸着した時にNEA表面ができていることを確認したいと考えている。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
平成26年度にDAW構造をもつ高周波電子銃の最終の機械設計を完了し、試験空洞の製作を行なう予定であったが、前年度に判明した加工時の一部部品の強度耐性の問題を解決するために機械設計および加工方法の変更を検討したが解決には至らなかった。この理由から、試験空洞製作に予定していた材料費と加工費について未使用額が生じた。
|
| 次年度使用額の使用計画 |
DAW構造の高周波電子銃の試験空洞製作については、ほぼ最終の機械設計は完了しているのでDAW構造の主要部分であるDiskとWasherの一体部分と空洞外壁部を製作し、それを組み合わせて評価を行なう。高周波空洞全体の試験空洞製作は基本的に行なわず、DAW構造の主要部分の製作と評価を行なうので若干費用が軽減するとことが予想される、その分に関してはカソード耐久試験実験などに費用を充てることにする。
|
