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2015 年度 実施状況報告書

国際リニアコライダーのための振り子型陽電子源標的の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26400293
研究機関広島大学

研究代表者

高橋 徹  広島大学, 先端物質科学研究科, 准教授 (50253050)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード陽電子減 / 標的 / 熱負荷 / 放射線 / 真空度
研究実績の概要

国際リニアコライダーにおける陽電子標的について,特に陽電子生成標的とその後の陽電子補角システムにおける負荷についての研究を重点的におこなった。特に陽電子捕獲システムについては,より現実的な加速器設計をもとに,2次粒子の生成と損失に関する数値計算を行った。その結果,陽電子生成標的,その直下の陽電子補角装置および,加速器システムにおける熱損失について,現実的な行うことができた。
また,欧州原子核研究機構,中国高能物理研究所との共同研究により,陽電子生成標的自体における熱負荷とそれによるストレス計算を行い,陽電子標的の耐性を評価し,現在の標的において適切な冷却による運用方法を検討した。

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

粒子標的とその下流の陽電子補角システムの性能評価及び,そこにおける熱負荷の見積は順調にすすんでいる。その結果として,従来考えていたよりも,熱負荷と2次粒子による放射線量が大きくその対策が重要であることが判明した。特に,放射線量の見積は,本研究にかかる陽電子源については行われておらず,それを遂行することが非常に重要である,それにより注力する必要が生じた。
振り子標的については,陽電子生成標的の熱損傷を防ぐため,接線速度を毎秒5メールと以上としなければならないことが,判明した。これを振り子標的で構築すると,装置自身が巨大となるため,現状の設計で推進することは困難である。そのことから,現時点では,陽電子標的としては振り子標的ではなく,回転型の可能性を追求することが,国際リニアコライダーの推進に資すると考えられる。

今後の研究の推進方策

陽電子標的および,その下流の陽電子補角システムについての熱負荷および放射線量を見積を行い。陽電子源の設計に反映させる。これらは冷却系および,放射線遮蔽の設計に不可欠であり,陽電子源全体の設計に重要となるため,これに注力する。
振り子型標的自体の開発は保留するが,振り子型陽電子源の試験は,その周囲の真空保持にかかるものであった。これは振り子型,回転型など陽電子源の形式よらず,陽電子源の作成に不可欠な開発項目であるため,当初購入を計画していた真空容器や真空ポンプによる真空保持試験を回転型標的に合わせて行う。

次年度使用額が生じた理由

陽電子標的の運用耐久性の試験の詳細検討の結果,当初予定していた振り子標的の大型化試験をそのまま実効することは,困難との見通しを得た。また,陽電子標的近傍の熱負荷および放射線の検討の重要性が判明したため,それに関する研究を優先した。そのため平成27年度に購入する予定であった,運用耐久試験のための真空部品の購入をみおくった。

次年度使用額の使用計画

陽電子標的の試験実施計画の再検討を行い,その耐久試験の実施計画の見通しを得ている。それに従い,真空ポンプ,真空容器など必要物品を購入し試験をすることにより,繰り越し額相当の経費を執行する予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] 欧州原子核研究機構(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      欧州原子核研究機構
  • [国際共同研究] アルゴンヌ国立研究所/ローレンスリバモア国立研究所(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      アルゴンヌ国立研究所/ローレンスリバモア国立研究所
  • [国際共同研究] 高能物理研究所(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      高能物理研究所
  • [雑誌論文] Positron capture simulation for the ILC electron-driven positron source2015

    • 著者名/発表者名
      Yuji Seimiya, Masao Kuriki, Tohru Takahashi, Tsunehiko Omori, Toshiyuki Okugi, Masanori Satoh, Jyunji Urakawa, and Shigeru Kashiwagi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2015-10 ページ: 103G01--19

    • DOI

      10.1093/ptep/ptv136

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] AN OPTIMIZATION OF ILC POSITRON SOURCE FOR ELECTRON-DRIVEN SCHEME2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Seimiya, M. Kuriki, T. Takahashi, M. Urano, HU/AdSM, Higashi-Hiroshima T. Okugi, T. Omori, M. Satoh, J. Urakawa, KEK, Tsukuba, S. Kashiwagi, Tohoku U., Sendai
    • 雑誌名

      Proceedings of IPAC2015, Richmond, VA, USA

      巻: WEPWA017 ページ: 2530--2031

  • [学会発表] ビームローディングにおける過渡的状態の定在波マルチセル加速空洞の振る舞いの研究2016

    • 著者名/発表者名
      根岸健太郎, 栗木雅夫, 高橋徹, 大森恒彦, 横谷馨, 浦川順治, 佐藤政則, 奥木敏行, 清宮裕史, 柏木茂
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      仙台市青葉区
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [学会発表] Energy deposition around the conventional source target - an update -2015

    • 著者名/発表者名
      T.Takahashi
    • 学会等名
      LCWS2015
    • 発表場所
      Whistler B.C. Canada.
    • 年月日
      2015-11-02 – 2015-11-02
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-01-27  

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