| 研究課題/領域番号 |
26390123
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| 研究機関 | 公益財団法人高輝度光科学研究センター |
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研究代表者 |
深見 健司 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 加速器部門, 副主幹研究員 (60463311)
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| 研究分担者 |
藤田 貴弘 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 加速器部門, 研究員 (40416384)
渡部 貴宏 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 加速器部門, 副主席研究員 (90282582)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | Vibrating Wire Method / Ultimate Storage Ring / Alignment |
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| 研究実績の概要 |
Vibrating Wire Methodでは、ビーム軸上に張ったワイヤに交流を通電し、磁場との相互作用で強制振動させることで磁場を評価する。単独の四極電磁石を用いて電磁石側を精密ステージで移動させることで、磁場中心位置をサブミクロンの精度で検出可能であることをこれまでに示した。平成27年度の目標は、・複数の多極電磁石群中でワイヤ側を走査して各電磁石の磁場中心を検出する、・外部磁場の遮蔽方法を検討する、・ワイヤの撓み補正を含む測定精度を評価する、であった。
地磁気等のバックグラウンド磁場はシールド管等による遮蔽よりも、水平、垂直方向の二極電磁石の対を別途用意し、バックグラウンド磁場を打ち消す方が簡便かつ有効であることを示した。典型的磁場勾配の四極電磁石3台、六極電磁石2台で多極電磁石群を模擬し、四極電磁石の残留磁場勾配の影響を調べた。残留磁場勾配が残ったままでは、六極電磁石の磁場中心位置はサブミリのオーダーで誤って検出されるが、群中の任意の四極電磁石を用いて打ち消すことにより、誤差は容易に5um以内にできることを示した。フィッティング誤差、再現性は全て上記の誤差以内であることを示した。一方、ワイヤの撓みはワイヤの全長に大きく依存し、中央部での最大撓み（サグ）はワイヤ全長の二乗に比例する。多極電磁石群をカバーするワイヤ長を3.75mと仮定し、ワイヤの位置分布を静電型水レベルシステム（HLS）、ワイヤ位置モニタ（WPS）で測定した結果、理論曲線に対する誤差は、サグ0.22mmに対し3.4um、最大誤差10umであった。以上の考察により、測定誤差は10umと想定される。撓み補正での誤差が支配的であり、誤差要因を調査することにより確度を更に向上できると考えている。
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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
平成27年度に実施を予定していた項目は、(1)多極電磁石群での磁場中心の測定、(2)外部磁場の遮蔽方法の検討、(3) ワイヤの撓み補正を含む測定精度の評価、(4)500[MHz]の高周波を導入するためのワイヤの試作であった。このうち、(1) ~ (3) は全て完了した。しかしながら、(4) に関しては試作を行うことができなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
試験用多極電磁石群を用いて四極、六極電磁石の磁場中心位置を一直線上に並べるアライメントを実践する。磁石側は精密ステージで移動させないので、移動、固定時の誤差を含めた最終的な達成精度を評価する。アライメントに要する時間も評価対象とする。アライメント終了後、レーザトラッカ等その他の機器で直線度を評価する。アライメントを繰り返し行い、再現性について議論する。並行して、誤差要因のうち最も大きいワイヤの撓み誤差の原因の調査を進める。以上とは別に、ビーム位置モニタとの一体較正も本研究のテーマの一つである。ワイヤに500[MHz]の高周波を導入するためのワイヤ構造の検討を行う。今年度は最終年度である。以上で得られた知見を国際学会で報告する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
上記の項目「現在までの達成度」で示した通り、平成27年度に 500 [MHz] の高周波を導入するためのワイヤの試作を予定していたが、製作に着手できなかった。また、外部磁場遮蔽用に当初予定していたシールド管より、カウンタ電磁石での補正の方が有効であることがわかったため費用に差額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成27年度分の繰越額を含めて、高周波導入用ワイヤを試作する。学会発表を行うための旅費等に使用する。
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