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本研究では、ミュオンマイクロビーム生成の鍵となるフラットトップRF加速空洞を開発する。フラットトップRF電場によって加速することでエネルギー分散の増加を抑制することが可能であり、最終収束時に色収差の影響を抑えることが可能となる。フラットトップRF空洞の形状としては、小型サイクロトロン内で324MHzという高い周波数のRFを印加する必要があることから、公開特許（2002-43097）に基づく両端ショート型の半波長同軸共振器を採用し、本研究で初めて実機を製作し、その性能評価を行った。
2019年度にCST Microwave Studioを用いて詳細な3次元RF計算を行い、RFカプラや周波数チューナーなどの細部を含めた詳細設計を行ったが、これに基づき2020年度に実機の製作および静特性評価を行った。実機の共振周波数および周波数チューニング範囲はシミュレーションと一致していたが、空洞のQ値がRF計算の約50%程度と低い値であった。ミュオンマイクロビーム生成に必要な性能の範囲内であるが、Q値の低下に伴い、外部から導入した励振用RFと共振器空洞との結合が悪化したため、実測を基にRFカプラの再設計・製作を行うことでクリティカルカップリングを得た。
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