| 研究課題/領域番号 |
26400302
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| 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 |
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研究代表者 |
澤田 真也 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (70311123)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 湾曲結晶 / ビームハンドリング / 国際情報交換 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、湾曲シリコン結晶のチャネリング現象を用いることによる陽子ビームの効率良い偏向方法の開発において、ビームロスの少ない湾曲結晶の製作方法を確立することを目的とする。すなわち、
・ビームに曝されない位置にあるホルダで弾性的に結晶を湾曲させる方法
・結晶の湾曲状態を保ちながら自立させる方法
の少なくとも一方を完成させる。初年度である平成26年度は、ロシア・高エネルギー物理学研究所の研究者との綿密な協力によって入手した二種類の湾曲結晶について、レーザー変位計を用いてその形状の精密測定を行った。その結果、それぞれの結晶について、外形的に設計通りの湾曲角度を持っていることが確認できた。平成27年度にはこれに引き続き、結晶の湾曲状態を保ちながら自立させる方法の検討を、シリコンの湾曲結晶製作の実績のある業者とともに開始したが、試作した結晶の形状を精密に分析したところ、製作過程において微少な割れが多数入っており、結晶構造が壊れている、すなわち、チャネリングによるビーム偏向には適さないことがわかった。これらを受けて、平成28年度には、イタリアにて開催された国際会議に出席するなどしてロシア・高エネルギー物理学研究所の研究者と検討を進め、ホルダをビームに曝されない位置におきながら弾性的にシリコン結晶を湾曲させた湾曲結晶を試作した。レーザー変位計を用いてその形状の精密測定を行った結果、外形的に設計通りの湾曲角度を持っていることが確認できた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
前年度の課題であった「さらにビーム損失の少ない形状の結晶の設計」については、ロシアの協力研究者の協力も得て、ホルダをビームに曝されない位置におきながら弾性的にシリコン結晶を湾曲させた湾曲結晶の試作に成功した。ビームによる実証に代えて、試作した結晶の健全性の確認については、精密な形状測定を行った。ロシア高エネルギー物理学研究所における実施例の調査がどの程度可能かどうか検討を進めつつある。
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| 今後の研究の推進方策 |
ロシア高エネルギー物理学研究所の協力研究者の協力で試作した結晶に加え、国内メーカによる自作が可能かどうか検討を行う。可能性があれば試作を行う。ロシア高エネルギー物理学研究所における実施例について、現地に赴いての実地調査が可能か等の検討を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本研究においては、J-PARC 陽子加速器においてビームを用いて作成した湾曲結晶によるビーム偏向を実証する計画であったが、J-PARC 陽子加速器における運転時間の制限等により、ビームによる実証に代えて作成結晶の精密形状測定やロシア高エネルギー物理学研究所における実施例の調査などを基に、シリコン湾曲結晶の開発を進めることとするなどの研究計画の見直しを行ったため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
ロシア高エネルギー物理学研究所における実施例を実地調査等によって調査すること、および、国内メーカによる湾曲結晶の試作を検討している。
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