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論文

Analysis on effects of transverse electric field in an injector cavity of compact-ERL at KEK

Hwang, J.-G.*; Kim, E.-S.*; 宮島 司*; 本田 洋介*; 原田 健太郎*; 島田 美帆*; 高井 良太*; 久米 達哉*; 長橋 進也*; 帯名 崇*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 753, p.97 - 104, 2014/07

 被引用回数:3 パーセンタイル:61.51(Instruments & Instrumentation)

For a future synchrotron light source based on a linac, e.g. an X-ray free electron laser and an energy recovery linac (ERL), an injector is a key component to generate a high brightness electron beam. For the acceleration and transportation of the electron beam in the injector, the adjustment of beam orbit inside the cavity is important to avoid the deterioration of the beam quality due to the transverse electric field of it, which causes the transverse emittance growth. To adjust the beam orbit, an investigation of the electromagnetic center of the cavity is required in the beam operation. This paper shows a new method for measuring the electromagnetic center of the cavity, and describes an analytical model of emittance growth due to a combination of transverse electric field and orbit offset. The validation of the method was confirmed by the emittance measurement in the compact ERL (cERL) injector at KEK.

論文

Generation and applications of ultra-short electron beams in energy-recovery linacs

羽島 良一; 島田 美帆*; 中村 典雄*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 637(1, Suppl.), p.S37 - S42, 2011/05

 被引用回数:2 パーセンタイル:75.84(Instruments & Instrumentation)

エネルギー回収型リニアック(ERL)による次世代放射光源は、テラヘルツから$$gamma$$線までの幅広い光子エネルギー範囲で既存光源を上回る性能が期待されている。ERLの特長のひとつである超短電子パルスの発生は、これらの光源の性能を高めるのに大いに貢献する。本論文では、二種類の方式による超短電子パルスの生成方法,磁気圧縮,速度集群について紹介し、合わせてその利用について概括する。

論文

Inverse Compton scattering of coherent synchrotron radiation in an energy recovery linac

島田 美帆*; 羽島 良一

Physical Review Special Topics; Accelerators and Beams, 13(10), p.100701_1 - 100701_5, 2010/10

 被引用回数:7 パーセンタイル:45.82(Physics, Nuclear)

コヒーレントシンクロトロン放射光(CSR)と電子ビームの衝突による逆コンプトン散乱を用いたX線, $$gamma$$線の発生を提案する。エネルギー回収型リニアックの高繰り返し、短パルス電子ビームはテラヘルツから赤外の領域で大強度のCSRを発生する。このCSRと後続の電子パルスを衝突させることで逆コンプトンX線, $$gamma$$線の発生が可能である。高エネルギー加速器研究機構で建設中のコンパクトERLの設計パラメータでは、1$$times$$10$$^{13-14}$$phs/s/b.w.10%のフラックスで0.1-1psのX線を発生できる。また、5-GeV ERLでは、1$$times$$10$$^{8}$$phs/pulse/b.w.10%のフラックスで10MeV領域の$$gamma$$線発生が可能となる。

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

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

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。

論文

An Intense terahertz radiation source at the Compact ERL

原田 健太郎*; 島田 美帆*; 羽島 良一

Infrared Physics & Technology, 51(5), p.386 - 389, 2008/05

 被引用回数:4 パーセンタイル:70.35(Instruments & Instrumentation)

原子力機構,高エネルギー加速器研究機構,東京大学が共同で建設を進めているコンパクトERLでは、フェムト秒の電子パルスを大電流で加速できる。このフェムト秒電子パルスから発生されるコヒーレント放射光は、テラヘルツの波長領域で極めて高い強度を有する。コンパクトERLの電子ビームパラメータに基づいて、テラヘルツ光源の特性を評価する。

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

コンパクトERLにおけるバンチ圧縮の可能性に関して

島田 美帆*; 羽島 良一

no journal, , 

JAEA, KEK, ISSPが共同で開発を進めているERL実証機(コンパクトERL)では、レーザーコンプトン散乱によるフェムト秒X線発生,CSRによるテラヘルツ発生が可能である。これら光源をユーザー利用する場合の鍵となるバンチ圧縮技術について考察する。

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

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

Generation and applications of ultrashort electron beams in energy-recovery linacs

羽島 良一; 中村 典雄*; 島田 美帆*

no journal, , 

エネルギー回収型リニアック(ERL)は、高輝度,短パルス,大電流の電子ビームの発生が可能であり、さまざまな光源への利用が進みつつある。本講演では、大強度テラヘルツ光源,コヒーレントX線光源への利用を例に取り、ERLにおける超短パルス電子ビームの生成方法,エミッタンス保存手法などを概説する。

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