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論文

APPLE-2型アンジュレータの高速位相変調を用いた高分解能円二色性実験

安居院 あかね; 吉越 章隆; 中谷 健; 松下 智裕*; 斎藤 祐児; 水牧 仁一朗*; 横谷 明徳; 田中 均*; 宮原 義一*; 島田 太平; et al.

放射光, 14(5), p.339 - 348, 2001/11

軟X線領域における円偏光2色性の実験は、物性のカイラリティや磁性を調べるうえにおいては大変に強力な手段であるが、実験のS/Nを上げたり、精度を上げたりするにはいくつかの困難があった。今回われわれはSPring-8のIN23に設置された佐々木型・可変偏光型挿入光源の位相切り換えによる、軟X線の偏光切り換えと分光器の制御を組み合わせた測定系を立ち上げる様子や問題点などについて報告する。

論文

First operation of circular dichroism measurements with periodic photon-helicity switching by a variably polarizing undulator at BL23SU at SPring-8

安居院 あかね; 吉越 章隆; 中谷 健*; 松下 智裕*; 斎藤 祐児; 横谷 明徳; 田中 均*; 宮原 義一*; 島田 太平; 竹内 政雄*; et al.

Review of Scientific Instruments, 72(8), p.3191 - 3197, 2001/08

 被引用回数:21 パーセンタイル:26.5(Instruments & Instrumentation)

軟X線領域における円偏光二色性の実験は、物性のカイラリティや磁性を調べるうえでは強力な手段であるが、実験のS/Nを上げたり、精度を上げたりする場合に、いくつかの困難があった。今回われわれは、SPring-8に設置している可変偏光型挿入光源の位相切り換えによる、軟X線の偏光切り換えと分光器の駆動とを組み合わせた測定系の立ち上げを行った。挿入光源の運転によってSPring-8のCODに影響を与えないように、ステアリングマグネットによるフィードバックの電流を調整し、他ビームラインに影響がないことを確認した後、MCD(簡易型)の測定を行った。その結果、非磁性体サンプルで1%以下にノイズを抑えることができた。

報告書

原研軟X線ビームライン(BL23SU)用挿入光源の制御系の開発

平松 洋一*; 島田 太平*; 宮原 義一*

JAERI-Tech 99-082, p.274 - 0, 1999/12

JAERI-Tech-99-082.pdf:7.81MB

SPring-8の23番セルに設置された原研軟X線ビームライン用挿入光源の制御系を開発した。この挿入光源は、平面型可変偏光アンジュレータ(APPLE型)であり、上下に設置された2対の磁石列を相対的に動かして、水平直線偏光、垂直直線偏光、だ円偏光、左右円偏光の放射光を発生する装置である。本制御系では、磁石列のギャップ駆動と位相駆動に伴って、蓄積リングの電子ビーム軌道が変動するのを制御するために、10台の補正電磁石で速い(周期=24msecの)軌道修正をかけることができる。一定の周期(2secで、バラツキ誤差0.1%以下)の位相駆動を実現することにも成功した。開発したシステムは、SPring-8全体の制御系で採用されている「SVOCコマンド制御方式」に合致したものになっている。

論文

原研軟X線ビームラインBL23SUの現状

寺岡 有殿; 横谷 明徳; 斎藤 祐児; 中谷 健; 岡根 哲夫; 吉越 章隆; 藤森 伸一; 赤松 憲*; 島田 太平*; 平松 洋一*; et al.

第2回SPring-8シンポジウム報文集, p.215 - 239, 1998/00

原研では現在SPring-8に軟X線ビームラインBL23SUの立ち上げを進めている。表面化学、生物学、固体分光学の各実験ステーションを直列に配置し、タイムシェアして実験を行う。本ビームラインの特長はRI実験棟に引き込まれていることである。RI棟ではアクチナイド元素を含有する試料に対するXPS,MCD実験が可能になる。放射性物質のビームラインへの拡散を防止するため、高速ゲートバルブ、衝撃波遅延管、液体窒素トラップ、RI検査ポート、放射線計測チェンバが設けられている。挿入光源として採用したアンジュレータの立ち上げも進めている。最近周期的円偏光切り換えの予備的試験を開始した。分光光学系の調整も合わせて進めている。

論文

Soft X-ray beamline specialized for actinides and radioactive materials equipped with a variably polarizing undulator

横谷 明徳; 関口 哲弘; 斎藤 祐児; 岡根 哲夫*; 中谷 健; 島田 太平; 小林 秀樹*; 高雄 勝*; 寺岡 有殿; 林 由紀雄; et al.

Journal of Synchrotron Radiation, 5, p.10 - 16, 1998/00

 被引用回数:84 パーセンタイル:2.92(Instruments & Instrumentation)

日本原子力研究所は、西播磨地区に完成した大型放射光施設(SPring-8)に、ウラン等のアクチノイド系列物質を含む非密封RI試料も取り扱うことができる、軟X線放射光ビームライン(BL23SU)を建設中である。本ビームラインの特徴のひとつは、ビームラインをSPring-8リング棟に接する形で建てられたRI実験棟まで延長し、このRI棟内に光電子分光装置等を設置してビーム利用実験を行うことである。光源として原研が独自に開発を進めてきた、直線偏光・左右の円偏光を任意に切り替えることが可能な可変偏光アンジュレーター(APPLEII)を、また分光器として不等刻線間隔型回折格子を採用し、またビームラインの各所にRIの飛散を防止・モニターするための機器(RIポートや連断バルブ等)を設けた。さらに通常ホールに化学・生物研究用ステーションも設置し、多面的なビーム利用を行う予定である。

論文

Tracking simulation of the ions trapped in the nonlinear field of electron beams in storage rings

宮原 義一

Japanese Journal of Applied Physics, 35(12A), p.6301 - 6310, 1996/12

 被引用回数:1 パーセンタイル:91.42(Physics, Applied)

蓄積リングでは、電子ビームでイオン化された残留ガスが電子ビームに束縛され、電子ビームの不安定性を誘起すること、及び、ビーム電流の部分充填の方法によりイオン束縛を回避できることが知られている。イオンの束縛条件を解明するために、電子ビームが作る非線型電場を考慮して、イオンの運動を数値計算で追跡し、一般化されたパラメータに対するイオンの束縛条件(安定不安定性)のダイヤグラムを得た。ビーム電流の低周波成部によるパラメトリック共鳴がイオンの安定不安定性に寄与している。

報告書

準周期アンジュレータの製作と磁場測定

小林 秀樹*; 大橋 健*; 佐々木 茂美; 島田 太平; 高雄 勝*; 橋本 真也*; 宮原 義一

JAERI-Tech 96-014, 14 Pages, 1996/03

JAERI-Tech-96-014.pdf:0.75MB

放射光を発生する装置である挿入光源装置において、整数次の高調波を発生しない新型のアンジュレータを製作した。従来のアンジュレータとは異なり、本装置から得られる放射光の高調波は非整数次となるため、光学系で高調波を取り去ることが容易となる。本アンジュレータの発生する磁場は準周期的に分布している。磁気回路部は準周期的に配置された永久磁石とアルミ製スペーサによって構成された。装置組立後,ホール素子による磁場測定を行い、所定の磁場分布を得るために磁場調整を行った。得られた磁場分布から計算された放射光エネルギーは設計時の値に一致し、高調波は基本波の非整数次となった。

報告書

SPring-8 原研軟x線ビームライン用挿入光源の磁場解析

小林 秀樹*; 佐々木 茂美; 島田 太平; 高雄 勝*; 横谷 明徳; 宮原 義一

JAERI-Tech 96-013, 32 Pages, 1996/03

JAERI-Tech-96-013.pdf:1.18MB

大型放射光施設SPring-8に設置される原研軟X線ビームライン用挿入光源の設計検討として、発生磁場および得られる放射光に関する計算を行った。この挿入光源は平面型可変偏光アンジュレータ(APPLEタイプ)であり、4列の磁石列を相対的に位相駆動することにより、水平直線偏光、垂直直線偏光、楕円偏光、左右円偏光の放射光を発生することができる。本装置では左右円偏光切換えを1Hzの高速で行うことができる。左右円偏光切換えを高速で行う上で負荷となる磁石の吸引力反発力を計算した結果、その力はギャップ、位相差とともに大きく変化することが分かった。また、種々の影響によって起こる磁場分布のひずみが、放射光にどのような影響をもたらすかを調べた。必要とする放射光エネルギーを発生するための装置仕様を明示した。

論文

Phase shift and radiation spectrum of a straight series of undulators

宮原 義一

Journal of Synchrotron Radiation, 3, p.207 - 212, 1996/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:67.42(Instruments & Instrumentation)

非常に長いアンジュレータはいくつかのアンジュレータに分割し、アンジュレータ間にすき間をおいて製作するのが便利である。このようなアンジュレータの放射光スペクトルについて検討した。結果は、それぞれのアンジュレータからの放射光の位相を整合すれば、かなり大きなすき間があっても、スペクトルには劣化しない。またすき間にアポールウィグラーを設置して電子軌道長を調整すれば、位相整合ができることをSPring-8の30m長直線部を例にとり具体的に示した。

論文

大型放射光施設SPring-8加速器施設の概要と建設の現状

宮原 義一

日本結晶学会誌, 38(3), p.249 - 253, 1996/00

SPring-8の加速器施設は1GeVライナック及び8GeVシンクロトロンの入射器と、8GeVの蓄積リングから成る。蓄積リングは周長1436mで、48個のDBA構造のユニットセルから成り、エミッタンスは6nmradである。このリングでは38個の挿入光源と23個の偏向磁石から高輝度の放射光をとり出し、ビームラインに供給する。現在、3つの加速器の建屋はほぼ完成し、加速器設備も設置されライナック、シンクロではテスト運転が開始されている。来年2月の蓄積リングの始動運転に向けて努力が続けられている。

論文

The SPring-8 project update

宮原 義一

Synchrotron Radiat. News, 9(6), p.24 - 34, 1996/00

SPring-8では低エミッタンスの電子ビームを用いて、多様な挿入光源から得られる高輝度放射光を同時に多数のビームラインに供給し、主としてX線領域の放射光研究を推進する。これに関連して、蓄積リングのラティス、ビーム力学、磁石システム、真空システム、RFシステム、及び、ライナック、シンクロトロンの入射器の概要と建設の現状、更に10コの共用ビームライン、挿入光源、フロントエンド、光学系、検出器の開発と建設の現状について述べる。

論文

Conceptual design of quasiperiodic undulator

佐々木 茂美; 小林 秀樹*; 高雄 勝*; 宮原 義一; 橋本 真也*

Review of Scientific Instruments, 66(2), p.1953 - 1955, 1995/02

 被引用回数:11 パーセンタイル:31.76(Instruments & Instrumentation)

従来のアンジュレータは周期磁場中で電子を蛇行させ放射光を発生するため、原理的に整数次の高調波を発生することがさけられない。我々は最近アンジュレータの磁気回路に準周期という概念を導入し、非整数次の高調波を発生するアンジュレータが実現出来る可能性を示唆した(S.Hashimoto,S.Sasaki:JAERI-M 94-055)。我々は今回この準周期アンジュレータの現実的磁気回路を想定して電子軌道を計算し、放射光スペクトルを導出した。その結果、本アンジュレータは非整数次の高調波を発生することが明らかになった。また本アンジュレータからの放射光強度も、従来型アンジュレータに比較して遜色ないことも明らかになり、十分実際の使用に耐えると期待される。

論文

First observation of undulator radiation from APPLE-1

佐々木 茂美; 島田 太平; 柳田 謙一; 小林 英樹*; 宮原 義一

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 347, p.87 - 91, 1994/00

 被引用回数:18 パーセンタイル:17.37(Instruments & Instrumentation)

原研で開発した新型可変偏光アンジュレータを小型電子ストレージリングJSRに挿入し、種々に偏光した放射光を発生させることに成功した。偏光状態の確認にはウオラストンプリズムを用い、アンジュレータの磁石の位相を変えて水平直線偏光、垂直直線偏光、円偏光が発生していることを確認した。また、磁石の位相及びギャップを変えても放射の光軸が安定していることから、この装置で発生する磁場がストレージリング中の電子ビームに悪影響を与えないことが判明した。

報告書

新型可変偏光アンジュレータの解析

角野 和義*; 佐々木 茂美; 島田 太平; 宮原 義一

JAERI-M 93-156, 27 Pages, 1993/08

JAERI-M-93-156.pdf:1.06MB

磁場解析ソフトウェアとアンジュレータ放射光特性解析プログラムを利用して新型可変偏光アンジュレータの磁場特性と放射光特性の解析を行った。その結果、任意の磁石列の位相差に対し磁場の各成分間の位相差は、常に磁場周期長の1/4であることがわかった。また、このアンジュレータの垂直偏光、円偏光、水平偏光の各モードのときの磁場のマルチポール成分を計算した。さらに、このアンジュレータをSPring-8に挿入した場合に期待される放射光の計算を各モードに対して行った。

論文

Design of a new type of planar undulator for generating variably polarized radiation

佐々木 茂美; 角野 和義*; 高田 武雄*; 島田 太平; 柳田 謙一; 宮原 義一

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 331, p.763 - 767, 1993/00

 被引用回数:79 パーセンタイル:1.68(Instruments & Instrumentation)

最近、放射光の偏光特性を積極的に利用する研究が盛んになりつつある。特に円偏光した放射光は、物質の磁気的性質を調べるための強力な手段であることが知られている。一方直線偏光についても垂直面内に偏光した放射光を用いることが望ましい利用研究も数多くある。これらの利用研究のニーズに答えるべく、目下原研で新しいタイプの可変偏光アンジュレーターを製作中である。本報告ではこのアンジュレーターの構造、磁場性能、放射光特性について述べる。

論文

Positron accumulation ring for the SPring-8 Project

宮原 義一

Proc. of the 1993 Particle Accelerator Conf., 0, p.653 - 655, 1993/00

SPring-8の8GeV蓄積リングへの陽電子ビームの入射速度を速めるために、ライナックのビームを一時的に蓄積する陽電子蓄積リングの設計検討を行った。このリングのエネルギーは500MeVで、周長は28mであり、ライナックとシンクロトロンの間に設置される。このリングにより入射速度は約10倍になる。また単バンチ入射が格段にやりやすくなる。この設計では、間もなくシャットダウンになるJSRの主要機器を利用することを考慮し、大部分が利用可能であることを示した。

報告書

大型放射光施設シンクロトロン電磁石の設計と製作

橋本 宏*; 島田 太平; 椛澤 光昭*; 原見 太幹; 米原 博人; 永井 高久*; 荻野 晃久*; 宮原 義一

JAERI-M 91-045, 110 Pages, 1991/03

JAERI-M-91-045.pdf:2.77MB

大型放射光施設シンクロトロン用各種電磁石の試作開発を実施した。本報告書ではこれらの電磁石の設計、製作、完成テストについて述べる。

論文

High power test of RF cavity for SPring-8 booster synchrotron

鈴木 寛光; 小城 哲哉*; 米原 博人; 原見 太幹; 宮原 義一; 川島 祥孝*; 大橋 裕二*; 井上 浩司*; 原 雅弘*; 吉行 健*

Proc. of the 8th Symp. on Accelerator Science and Technology, p.113 - 115, 1991/00

SPring-8ブースター・シンクロトロン用高周波加速空洞の試作開発を行なっている。ローパワー試験の結果では、所定の性能が得られていることは確認されている。今回は、実際に大電力の高周波を入力し、入力カプラー・空洞冷却・チューナー制御等の性能を、実機と同じ条件で試験をした。本実験では、円筒型入力カプラーを用いて、所定のCW250kWの入力電力を達成した。また、円盤型入力カプラーでは、180kWの入力を達成したが、200kW入力で、窓が破壊した。本発表では、加速空洞の構造・ローパワー試験・大電力入力試験の結果について報告する。

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