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論文

挿入光源の誤差磁場による軌道変動の高精度補正法の開発

田中 均*; 高雄 勝*; 松下 智裕*; 青柳 秀樹*; 竹内 政雄*; 安居院 あかね; 吉越 章隆; 中谷 健

放射光, 19(1), p.27 - 32, 2006/01

挿入光源の誤差磁場のうち軌道変動を引き起こすダイポール成分を高精度で補正する方法を開発した。その結果、円偏光の極性反転に必要な位相空間において、サブミクロン精度で軌道変動を抑制できること,任意の駆動パターンに対し補正が拡張できることがわかった。

報告書

SPring-8原研軟X線ビームライン挿入光源ID23の補正テーブルの作成及び漏れ磁場遮蔽の効果

中谷 健; 安居院 あかね; 吉越 章隆; 田中 均*; 高雄 勝*; 竹内 政雄*; 松下 智裕*; 青柳 秀樹*

JAERI-Tech 2005-027, 29 Pages, 2005/05

JAERI-Tech-2005-027.pdf:5.14MB

SPring-8の蓄積リングに設置された原研軟X線ビームライン用挿入光源ID23はギャップ駆動及び位相駆動に依存する電子軌道変動を引き起こす。この変動を抑える補正励磁テーブル作成のためのスタディを行った。ID23駆動時に使用する補正励磁テーブルを新たに作成するために、リングのアーク部に置かれているビームポジションモニターとX線ビームポジションモニターから得られた軌道変動データとID23パラメータとを同じ時間軸上で取得し、変動成分を補正するための励磁テーブルの作成を2001年12月から2002年11月にかけて行った。また、位相駆動用サーボモーターからの漏れ磁場により軌道変動が引き起こされることがわかったので、磁気遮蔽によりこれを軽減した。

報告書

SPring-8原研軟X線ビームライン用挿入光源ID23の位相駆動が誘起する軌道変動調査及び駆動方向によらない補正テーブルの作成

中谷 健; 安居院 あかね; 吉越 章隆; 松下 智裕*; 高雄 勝*; 竹内 政雄*; 青柳 秀樹*; 田中 均*

JAERI-Tech 2004-013, 16 Pages, 2004/12

JAERI-Tech-2004-013.pdf:3.55MB

SPring-8原研軟X線ビームライン用挿入光源ID23は位相駆動時に二つの特徴的な軌道変動を引き起こす。一つはID23の磁石列が持つ誤差磁場が位相駆動によって変動するために引き起こされるもので、もう一つは位相駆動用サーボモーターのノイズによるものである。これらの軌道変動を蓄積リングアーク部に置かれている3台の電子ビーム位置モニターを用いて測定した。磁石列の誤差磁場による変動データとID23の位相位置の関係から、位相駆動の方向によらない変動成分を補正する励磁テーブルを作成した。

論文

Measurement of the orbit fluctuation caused by an insertion device with the amplitude modulation method

中谷 健; 安居院 あかね; 吉越 章隆; 松下 智裕*; 高雄 勝*; 青柳 秀樹*; 竹内 政雄*; 田中 均*

AIP Conference Proceedings 705, p.290 - 293, 2004/00

挿入光源(ID)が持つ誤差磁場による軌道変動のみを抽出する方法を開発した。これは、誤差磁場を変調させながら蓄積電子ビームの位置を測定して、得られた軌道変動をWavelet変換を用いた処理を行って、IDの誤差磁場変動に伴う軌道変動のみを抽出する方法である。この方法を用いて、原研軟X線ビームライン用挿入光源(ID23)の駆動によって引き起こされる静的な軌道変動と動的な軌道変動それぞれを定量的に測定した。

論文

Analysis of the orbit distortion by the use of the wavelet transform

松下 智裕*; 安居院 あかね; 吉越 章隆; 高雄 勝*; 青柳 秀樹*; 竹内 政雄*; 中谷 健; 田中 均*

AIP Conference Proceedings 705, p.21 - 24, 2004/00

通常、挿入光源(Insertion device: ID)のGapを変化させると、ID内部の磁場が変化し、ID内部の電子軌道が変化する。これによって実験者が望む波長の放射光を発生できる。しかしIDの誤差磁場の影響があるため、電子軌道の補正を行わないと、電子軌道はID内部の変化のみにとどまらず、蓄積リング全体に及んでしまう。この軌道変動は、蓄積リング上の全てのビームラインの光源の位置や角度に変動等を引き起こす。SPring-8ではこのような影響を排除するため、各挿入光源の前後に補正電磁石(Steering magnet)を設置し、電子軌道の変動をID内部に閉じこめ、外側には影響を及ぼさないようにするシステムが構築されている。われわれは、軌道測定の際に高周波と低周波の「雑音」を除去しFFTの位相問題を解決するために、wavelet変換を利用した軌道変動解析を試みた。

報告書

SPring-8原研軟X線ビームライン挿入光源ID23の位相駆動が誘起する閉軌道変動調査及び補正テーブルの作成

中谷 健; 田中 均*; 高雄 勝*; 安居院 あかね; 吉越 章隆; 竹内 政雄*; 青柳 秀樹*; 大熊 春夫*

JAERI-Tech 2003-048, 29 Pages, 2003/05

JAERI-Tech-2003-048.pdf:1.14MB

SPring-8原研軟X線ビームライン用挿入光源ID23は高速で位相駆動を行うのでその磁場変動は頻繁に発生する。その影響を抑えることを目的として、軌道変動抑制用補正励磁テーブルの作成を行っている。ビーム軌道変動データとID23の動きの相関を測定し補正テーブルを作成するためのデータを取得したので報告する。

論文

Wavelet変換を利用したSPring-8 ID23による軌道変動の解析

松下 智裕*; 安居院 あかね; 吉越 章隆; 中谷 健; 田中 均*; 高雄 勝*; 青柳 秀樹*; 竹内 政雄*

放射光, 15(5), p.303 - 307, 2002/05

SPring-8のBL23SU軟X線分光ビームラインの挿入光源ID23(APPLE2型)のギャップ駆動,位相駆動によって引き起こされる電子軌道のずれを押さ込むためにID23の前後に補正電磁石を配しその励磁量を変化させている。ギャップ及び位相の位置と励磁量の対応表を作るために、軌道変動の解析を行った。この解析に一般には画像処理に用いられているウェーブレット変換が究めて有効であったので報告する。

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:26.47(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。

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:2.91(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。

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

Spectrum formula of the synchrotron radiation from a quasiperiodic undulator

高雄 勝*; 佐々木 茂美; 橋本 眞也*

Physical Review E, 52(5), p.5454 - 5459, 1995/11

 被引用回数:3 パーセンタイル:77.8(Physics, Fluids & Plasmas)

最近、橋本と佐々木は、磁極が準周期的に配列されており、放射光スペクトルに整数倍の高周波のないアンジュレータを考案した。この論文では、準周期アンジュレータからの放射光の構造を詳細に調べ、スペクトルの解析的な公式を導いた。これによって、無理数的なスペクトルを持つ準周期アンジュレータの構造が明確に理解できるようになった。

論文

Detailed magnetic field measurement on a hybrid undulator for the JAERI FEL

永井 良治; 峰原 英介; 佐々木 茂美; 沢村 勝; 杉本 昌義; 高雄 勝*; 加藤 龍好; 大久保 牧夫; 鈴木 康夫; 池畑 隆*; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 32(8), p.715 - 718, 1995/08

 被引用回数:1 パーセンタイル:81.6(Nuclear Science & Technology)

原研自由電子レーザー計画に用いられる平板型ハイブリットアンジュレーターの性能を評価するために、磁場測定システムによりアンジュレータ磁場の分布を測定した。その磁場分布をコンピュータ・コードと比較した。長手方向には正弦波状であり、断面方向ではほぼ一定であった。アンジュレータ磁場分布の不均一性は十分に小さく原研自由電子レーザーの発振に十分な性能を持つことが解った。

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:31.71(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

Status of the JAERI free electron laser facility driven by a super conducting rf linac

峰原 英介; 永井 良治; 沢村 勝; 高雄 勝*; 杉本 昌義; 佐々木 茂美; 大久保 牧夫; 菊澤 信宏; 佐々部 順*; 鈴木 康夫; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 358, p.ABS30 - ABS31, 1995/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Instruments & Instrumentation)

昨年原研自由電子レーザーは最初の定格エネルギーの加速を行った。今年5月に自発放射光を観測し、現在発振準備を進めている。現在の施設の現状を報告する。

論文

Operator supports for the JAERI FEL

杉本 昌義; 永井 良治; 加藤 龍好; 沢村 勝; 高雄 勝*; 菊澤 信宏; 大久保 牧夫; 峰原 英介

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 358, p.ABS83 - ABS84, 1995/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:75.61

原研自由電子レーザー装置のための制御系の開発を行った。全系は5台の機器制御用パーソナルコンピュータと3台のコンソール用パーソナルコンピュータから成り独自のプロトコルによるイーサネットLANで接続されている。OSにはWindowsを用い、グラフィクスをベースにした運転環境を構成している。この制御系の大きな特徴としてオペレータのための支援システムが備わっている点がある。具体的には(1)ロギング情報の自動的な保存、以前のデータの回復処理、(2)オンラインでビームの挙動をシミュレートする。(3)レーザー発振過程の状況を推定する。(4)主な機器(例えばrf空洞、冷凍器、電子銃)の動作状況の診断のための機構が考えられる。

論文

Performance of the optical cavity control system for the JAERI FEL project

加藤 龍好; 杉本 昌義; 永井 良治; 沢村 勝; 高雄 勝*; 菊澤 信宏; 大久保 牧夫; 峰原 英介; 鈴木 康夫

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 358, p.ABS77 - ABS78, 1995/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:75.61

原研自由電子レーザー用の光共振器制御系を開発した。この制御系は、現在超電導加速器の制御に用いられているFELOWSシステムの一部として動作し、グラフィカルなユーザー・インターフェイスをそなえている。この光共振器制御系の性能について報告する。

論文

Radiation shield and safety system for the JAERI FEL

大久保 牧夫; 峰原 英介; 杉本 昌義; 沢村 勝; 永井 良治; 高雄 勝*; 鈴木 康夫

JAERI-Conf 94-003, 0, p.298 - 300, 1994/07

原研自由電子レーザー施設の超電導加速器の放射線遮蔽の設計指針と実際、及びインターロック系について述べた。

報告書

On FEL integral equation and electron energy loss in intermediate gain regime

高雄 勝*

JAERI-M 94-025, 7 Pages, 1994/03

JAERI-M-94-025.pdf:0.31MB

中間利得領域におけるFEL方程式をレーザー信号が小さい場合について、特に電子の運動方程式に関して詳しく調べ、その解を用いて中間利得領域における電子のエネルギー損失を求めた。これにより得られたレーザー利得公式はレーザー振幅から計算したものと一致し、中間利得領域におけるFEL方程式の整合性が確認された。

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