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Development of hybrid permanent magnet multipole for intense beam transportation

用于强束流传输的混合永磁多极子的开发

基本信息

批准号：
21K17996
负责人：
不破康裕
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Japan Atomic Energy Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K17996/
关键词：
ビーム物理学量子ビーム永久磁石大強度ビーム加速器

项目摘要

量子ビームの大強度化における課題の一つである空間電荷効果によるビーム品質低下を抑制する手法として、複数の多重極磁場成分をビームラインに印加することが提案されている。本研究では、この方式によるビーム輸送を実験的に実証するため、永久磁石を用いた機能結合型多重極磁気デバイスを開発している。３年間の研究期間における２年目にあたる令和４年度は、空間電荷効果の抑制を実現する機能結合型多重極磁石のプロトタイプを製作し、発生する磁場分布を評価することを目標とした。本研究で提案している多重極磁石は、省スペースで強力なビーム集束力を確保するために永久磁石を使用することとし、集束磁場の主成分となる４極磁場に加えて空間電荷効果によるビーム発散力を補正するための８極磁場成分を同時に発生させることができる機能を有するものである。また、８極磁場による空間電荷効果の補正をビーム試験で実証するためには、４極磁場成分を変化させることなく８極磁場成分の強度を変調させる必要があった。そのため、プロトタイプ磁石の磁気回路は、４極磁場を発生させる永久磁石と８極磁場を発生させる永久磁石を分けた構造として設計し、８極磁場を発生させるための磁石材料にはそれらを回転させて強度を変調する機構を導入して製作した。製作したプロトタイプ磁石に対して基礎的な磁場測定を実施し、４極成分を十分な強度で発生できること及び８極成分を必要な強度範囲で変調可能であることを検証した。

The quantum system greatly enhances the performance of the project. As a result, the space charge is very low, and the method of reducing the number of multiple polarity magnetic fields is very important. In this study, we use the combination of multi-pole magnets and permanent magnets to start the operation of multi-pole magnets. During the 3-year and 4-year study period, the two-year cycle order and the space charge suppression test show that the combination of multi-pole magnets can be used in the study period, and the distribution of the magnetic field can be obtained. In this study, it is proposed that the use of multiple magnets, the use of cluster magnets, the main components of the cluster magnetic field, the main components of the clustered magnetic field, and the use of multiple magnets are proposed in this study. in this study, it is proposed that the multiple magnets, the high strength magnets, the cluster magnets, the main components of the cluster magnetic field and the main components of the cluster magnetic field should be used. The components of the 8-pole magnetic field and the composition of the 8-pole magnetic field have a strong effect on the strength of the magnetic field. The device, the device, and the circuit of the magnet, the permanent magnet, the permanent magnet The magnetic field measurement is used to determine the strength of the magnets, the strength of the 4-pole components is very strong, and the necessary strength range of the 8-pole components is very strong.