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論文

Recent progress in the energy recovery linac project in Japan

坂中 章悟*; 明本 光生*; 青戸 智浩*; 荒川 大*; 浅岡 聖二*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; et al.

Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.2338 - 2340, 2010/05

日本においてERL型放射光源を共同研究チームで提案している。電子銃,超伝導加速空洞などの要素技術開発を進めている。また、ERL技術の実証のためのコンパクトERLの建設も進めている。これら日本におけるERL技術開発の現状について報告する。

論文

KEKにおけるERL放射光源用500kV電子銃の開発計画

山本 将博*; 本田 洋介*; 宮島 司*; 内山 隆司*; 小林 正則*; 武藤 俊哉*; 松葉 俊哉*; 坂中 章悟*; 佐藤 康太郎*; 斉藤 義男*; et al.

Proceedings of 6th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (CD-ROM), p.860 - 862, 2009/08

ERL実証機となるコンパクトERL(cERL)の建設準備がKEK東カウンターホールにて進められている。cERL早期運転実現のため、開発要素の多い電子銃部については実機開発の他、バックアップ及びR&D機として原子力機構及び高エネルギー加速器研究機構それぞれにおいて同時に開発を進めることとなった。現在原子力機構で先行して立上げが行われている1号機に対し、今後高エネルギー加速器研究機構にて立上げる2号機では、1号機との互換性を持たせつつも、(1)透過型光陰極の採用,(2)光陰極複数同時活性化及びその保存機能を持つ準備システムの開発,(3)電子銃の極高真空化のための真空系及び600kV絶縁セラミック管の開発・改良に力点を置き、現在設計を進めている。

論文

コンパクトERLのための主加速空洞RF振幅位相と入射タイミングの許容誤差の研究

中村 典雄*; 宮島 司*; 島田 美帆*; 小林 幸則*; 坂中 章悟*; 羽島 良一

Proceedings of 6th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (CD-ROM), p.109 - 111, 2009/08

次世代放射光源であるエネルギー回収型ライナック(ERL)では、既存の放射光源に比べてバンチ長が短く、最小で100fs以下になる。したがって、構成機器やバンチのタイミング制御に対して高い精度が要求されるものと予想できる。本研究では、コンパクトERLにおける主超伝導加速空洞の振幅と位相の誤差、及び入射器からのバンチ入射タイミングの誤差がバンチタイミングやバンチ圧縮に及ぼす影響をビームのシミュレーションで評価し、それらの許容誤差と要求される精度を明らかにする。

論文

コンパクトERL建設の進捗状況

小林 幸則*; 坂中 章悟*; 佐藤 康太郎*; 春日 俊夫*; 河田 洋*; 羽島 良一; 中村 典雄*

Proceedings of 6th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (CD-ROM), p.66 - 69, 2009/08

高エネルギー加速器研究機構は、エネルギー回収型リニアック(ERL)に基づく次世代放射光源を将来計画と位置付け、その実現に向けたR&Dを行うべくコンパクトERL建設へ向けて具体的な作業を開始した。ERLで最も重要な装置は、超高輝度の電子ビームを発生できるフォトカソードDC電子銃と、大電流のビームを高電界で加速できる超伝導空洞である。ERL計画推進チームでは、これらの装置を開発しつつ、コンパクトERLを設置する予定の東カウンターホール(旧陽子シンクロトロン実験室)の改修,インフラの増強,ヘリウム冷凍機の整備を行っている。本学会では、コンパクトERLの進捗状況と今後の予定について報告する。

論文

エネルギー回収型リニアック次世代放射光源のための要素技術開発とコンパクトERLの建設

羽島 良一; 中村 典雄*; 坂中 章悟*; 小林 幸則*

加速器, 6(2), p.149 - 157, 2009/07

エネルギー回収型リニアック(Energy-Recovery Linac: ERL)に基づく次世代放射光源として、X線放射光(アンジュレータ光),$$gamma$$線光源(レーザーコンプトン光)が提案され、これらの実現に向けた技術開発が国内研究機関の連携のもと、進められている。本稿では、電子銃,超伝導加速空洞などの技術開発の現状と、実証施設(コンパクトERL)の建設に向けた準備状況を述べる。

論文

Progress in R&D efforts on the energy recovery linac in Japan

坂中 章悟*; 吾郷 智紀*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; 原田 健太郎*; 平松 成範*; 本田 融*; et al.

Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.205 - 207, 2008/06

コヒーレントX線,フェムト秒X線の発生が可能な次世代放射光源としてエネルギー回収型リニアック(ERL)が提案されており、その実現に向けた要素技術の研究開発が日本国内の複数研究機関の協力のもと進められている。本稿では、ERL放射光源の研究開発の現状を報告する。

報告書

コンパクトERLの設計研究

羽島 良一; 中村 典雄*; 坂中 章悟*; 小林 幸則*

JAEA-Research 2008-032, 188 Pages, 2008/02

JAEA-Research-2008-032.pdf:23.41MB

コヒーレントX線,フェムト秒X線の発生が可能な次世代X線放射光源を目指した、ERL加速器の開発研究が国内複数機関の連携のもとで進んでいる。共同研究チームは、ERL放射光源に必要な加速器要素技術の総合的な実証を行うために、小型のERL装置(コンパクトERL)を建設することとした。本報告書は、コンパクトERLの設計研究について記したものであり、加速器要素技術ごとの仕様と開発の道筋,ビームダイナミクスの諸問題に対する検討を含んでいる。さらに、コンパクトERLをテラヘルツ光源,レーザコンプトンX線光源として利用する可能性について考察した。

論文

ERL放射光源に向けたR&Dの現状

坂中 章悟*; 小林 幸則*; 佐藤 康太郎*; 春日 俊夫*; 河田 洋*; 羽島 良一; 中村 典雄*

Proceedings of 5th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 33rd Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.225 - 227, 2008/00

エネルギー回収型リニアックによる次世代放射光源の実現を目指したプロジェクトが国内複数機関の協力のもと実施されている。本報告では、要素技術開発の現状,設計研究の成果などを述べる。

論文

コンパクトERL電子ビーム光学系の設計研究

白神 剛志*; 中村 典雄*; 原田 健太郎*; 島田 美穂*; 坂中 章悟*; 小林 幸則*; 羽島 良一

Proceedings of 5th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 33rd Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.589 - 591, 2008/00

エネルギー回収型リニアック放射光源のための実証機である「コンパクトERL」について、周回軌道の電子ビーム光学系の設計を行った。周回軌道中においてバンチ圧縮を行う構成では、77pCのバンチ電荷に対して、40フェムト秒の超短電子パルスが生成できることを示した。

口頭

ERL加速器のR&Dの現状

坂中 章悟*; 小林 幸則*; 羽島 良一; 中村 典雄*

no journal, , 

コヒーレントX線,フェムト秒X線の発生が可能な次世代放射光源として、エネルギー回収型リニアックの研究開発が原子力機構,高エネルギー加速器研究機構,東京大学物性研究所を中心とした共同チームで進められている。本プロジェクトの成果として、電子銃,超伝導空洞といった主要な要素機器の開発,コンパクトERLの設計研究について報告する。

口頭

ERL放射光源計画の進捗状況

羽島 良一; 河田 洋*; 春日 俊夫*; 佐藤 康太郎*; 中村 典雄*; 坂中 章悟*; 小林 幸則*

no journal, , 

原子力機構,東京大学物性研究所,東京大学物性研究所他の共同プロジェクトである、ERL放射光源計画の進捗状況を報告する。ERL放射光源の重要な要素技術である、高輝度電子銃,超伝導加速空洞の開発研究を精力的に展開している。また、昨年は、利用研究を議論するためのサイエンス研究会を開催したのに加えて、実証機(コンパクトERL)の設計報告書を刊行した。これら最新の状況を報告する。

口頭

コンパクトERL電子ビーム光学系の設計研究

羽島 良一; 白神 剛志*; 中村 典雄*; 原田 健太郎*; 島田 美帆*; 坂中 章悟*; 小林 幸則*

no journal, , 

ERL型次世代放射光源の実証機として建設が予定されているコンパクトERLについて、その周回軌道における電子ビーム光学系の設計を行った。5MeVで入射,165MeVまで加速した電子を周回軌道の弧部で42fsまでバンチ圧縮する設計が得られた。CSRによるエミッタンス増大の補償、減速時のエネルギー広がりの圧縮などの詳細を報告する。

口頭

コンパクトERL光源入射器でのビームダイナミクス

羽島 良一; 宮島 司*; 小林 幸則*; 坂中 章悟*

no journal, , 

高エネルギー加速器研究機構,原子力機構を中心に建設が予定されているコンパクトERLについて、その入射器における電子ビームダイナミクスの検討を行った。低エミッタンス電子バンチを得るための最適化設計として、遺伝的アルゴリズムに基づくシミュレーションを実施し、ERL放射光源の要求を満たす設計が得られた。

口頭

ERL放射光源計画のためのR&Dの現状

羽島 良一; 坂中 章悟*; 小林 幸則*; 春日 俊夫*; 佐藤 康太郎*; 河田 洋*; 中村 典雄*

no journal, , 

エネルギー回収型リニアック(ERL)に基づく放射光源の開発研究が、高エネルギー加速器研究機構,原子力機構,東京大学などの共同研究として進められている。主要な構成要素である、高輝度大電流電子銃,超伝導加速空洞などの開発研究の現状,実証機であるコンパクトERLの設計研究の成果などを報告する。

口頭

cERL入射器での低エミッタンスビームのシミュレーション

羽島 良一; 宮島 司*; 小林 幸則*; 坂中 章悟*; 島田 美帆*

no journal, , 

高エネルギー加速器研究機構, 原子力機構などが共同で建設を進めているコンパクトERLでは、低エミッタンス電子ビームの生成と加速が主要な課題である。本研究では、電子銃から合流部までの低エネルギー領域において、低エミッタンス電子ビームを得るための最適設計の結果を報告する。

口頭

コンパクトERL電子ビーム光学系の設計研究

羽島 良一; 白神 剛志*; 原田 健太郎*; 島田 美帆*; 坂中 章悟*; 小林 幸則*; 中村 典雄*

no journal, , 

エネルギー回収型ライナック(ERL)は、大電流,超低エミッタンス,超短パルスの電子ビームを生成できることから次世代放射光源用の加速器として期待されている。しかし、このような高品質の電子ビームを実現するには、電子ビーム光学系(optics)を運転モードに応じて最適に設計する必要がある。例えば、加速空洞の影響,バンチ圧縮,エミッタンスの最適化,エネルギー回収など、幾つかの課題がある。コンパクトERLは、5GeVクラスのERL本機に向けたERL構成機器の動作実証とビームダイナミクスの研究を行うために建設が計画されている。われわれはシミュレーションコードelegantを用い、コンパクトERLの電子ビーム光学系についてCSR(Coherent Synchrotron Radiation)効果を含んだ設計研究を行ってきた。これらの結果について報告する。

口頭

コンパクトERLにおけるレーザーコンプトン$$gamma$$線の発生と核種非破壊測定実証試験の提案

羽島 良一; 早川 岳人; 瀬谷 道夫; 河田 洋*; 小林 幸則*; 浦川 順治*

no journal, , 

レーザーコンプトン散乱で発生する単色かつエネルギー可変の$$gamma$$線ビームを使った核種の非破壊測定の研究を進めている。本技術は使用済燃料中のプルトニウムの測定に利用可能であり、保障措置,核セキュリティの観点から有用である。エネルギー回収型リニアックとレーザー蓄積装置を組合せた高輝度のレーザーコンプトン$$gamma$$線の発生と、これを用いた核種の非破壊測定を実証すべく、われわれは、コンパクトERLにおける実験を提案している。要素技術開発の現状,実験提案について報告する。

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