2005 Fiscal Year Annual Research Report
次世代加速器素粒子物理実験のための新しいナノメーター振動制御システムの実証研究
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16340065
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山下 了 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 助教授 (60272465)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菅原 龍平 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (20044761)
増澤 美佳 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助手 (10290850)
駒宮 幸男 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (80126060)
佐貫 智行 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 助手 (70323491)
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| Keywords | リニアコライダー / 最先端加速器 / 素粒子 / ナノメートル / 振動 |
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| Research Abstract |
本年度の目的である(1)微振動の除去システムのための構造計算(2)システムの設計、そして(3)システムの製作の3つの項目に関して、以下のことを行った。
●精密な位置制御をすべき四重極磁石を最上部に設置し、最下部にローラーカムからなる粗動システム、上部にピエゾ素子などからなる高速微動システムを設置した全体構造をコンピュータシミュレーションにかけ、構造の違いによる固有振動の周波数特性を研究した。粗動部と微動部の接合をロックするための機構、カムのためのベアリング機能、全体重量配置などで周波数特性が変化することがはっきりした。
●当初の概略設計では周波数30Hz程度に第一モードがあり、これだと微振動の制御の際に逆に振動を増強してしまうことが予想された。このため、ロック機構、重量配置などを調整し、80Hz程度まで固有振動をあげることに成功した。この研究は東京大学および高エネルギー加速器機構の研究分担者および(株)特許機器との協同で行った。
●ピエゾ素子の性能評価を行い、上記の周波数特性の研究成果を用いてナノメートル位置制御システムを設計した。粗動部分の構造を従来のものから換え、2本ずつのレバーアームで支える構造にして構造強度と動作のなめらかさを両立させている。
●設計に従い、ローラーカム、ピエゾ素子、ドライバー装置からなる実際の振動除去装置を製作した。この製作は(株)特許機器が行った。
上記の成果のために、研究分担者、および加速器試験システムを有するKEKの研究者と頻繁に定期的な協議を行った。システム開発の現状は国際会議等で報告している。本年度は予定通りシステムの製作を終了した。また、本年度製作したシステムを用いた実際の測定・改良に関して、来年度の計画を詳細に検討してきた。計画通り進行させることができている。
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Research Products
(1 results)
