ウェーク場を用いたバンチ圧縮の研究

利用尾流场进行束束压缩的研究

• 批准号: 10740120
• 负责人: 加藤 龍好
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10740120/
• 关键词: ウェーク場; バンチ圧縮; 高輝度電子ビーム; 電子ライナック; 単バンチ; 加速管; コヒーレント放射; 単パンチ

大阪大学産業科学研究所のLバンド電子ライナックは、最大電荷量73ナノクーロン電子バンチを加速できる。このような高輝度電子ビームを加速する場合、電子バンチが加速管内に誘起するウェーク場の影響を無視することはできない。次世代加速器の研究では、このウェーク場を加速管内で減衰させたり、加速管外に取り出して捨てたりすることが考えられている。本研究では、このウェーク場を積極的に利用して、RF加速電場とウェーク場を重ね合わせたときに、時間的に線形に変化する電場を作り出すことを目的としている。このような電場は、1本の加速管で電子バンチの加速とエネルギー変調を行い、磁気パルス圧縮を用いて短バンチ化を実現する場合や、エネルギー分散の極端に狭い電子バンチを作り出す場合に利用できる。この研究は、必要とされるウェーク場を誘起する電子バンチの密度分布を評価するプログラムの開発とそのプロクラムを用いたバンチ形状の導出、そして実際に阪大産研のライナックを用いたバンチ圧縮実験により構成される。本年度行われた実験では、電子ライナックの加速管出口にOTRモニターを設置し、ストリークカメラでバンチ形状を観測・調整しながら、90度アクロマテック偏向系でバンチ圧縮を行った。圧縮後のバンチ長は空気チェレンコフ光により観測した。比較のために直線部後端でもチェレンコフ光によるバンチ長の測定をおこなった。このとき、バンチ形状を計算で導出した形に近づけた場合には、バンチ長は38.4±3.5psから9.7±0.7psへと圧縮された。バンチの全電荷は30nCから20nCへと減少したが、ピーク電流は0.78Aから2kAへと大きく増加した。他方、エルネギースペクトルを狭くする通常のビーム調整を施した電子ビームでは圧縮後のバンチ長が11.6±1.3psで、ピーク電流は、1.7kAてあった。バンチ形状を、ウェーク場を考慮して計算された形に近づけることにより、およそ2割のピーク電流の増加が達成できた。

Osaka University Institute of Industrial Sciences, Osaka University, Japan When the high-brightness electron beam is accelerated, the electron beam is induced in the acceleration tube, and the influence of the field is ignored. The research of the next generation accelerator is to reduce the attenuation of the accelerator tube and to extract the attenuation of the accelerator tube. In this study, the RF acceleration electric field is actively utilized, and the RF acceleration electric field is combined with the time linear electric field. The acceleration and modulation of electron particles in the acceleration tube of the electric field, the magnetic field and the magnetic field can be realized by short time conversion, and the electron particles in the extremely narrow electron particles can be utilized by long time dispersion. This study is necessary to evaluate the density distribution of electron particles induced by the field, to derive the shape of electron particles, and to construct the structure of electron particles induced by the field. This year's activities include setting, measuring, adjusting, and 90-degree deflection system for OTR at the accelerator tube outlet. After the compression, the air pressure is reduced, and the light is measured. Compare the length of the straight line. The calculation of the shape of the object is based on the calculation of the shape of the object. In the case of the object, the length of the object is 38.4±3.5ps and the pressure is reduced. The total charge of the battery decreases from 30nC to 20nC, and the current increases from 0.78 A to 2kA. Other than that, the normal output adjustment is applied to the output of the voltage converter, and the output current is 11.6±1.3ps, 1.7kA. The shape of the ring, the field of the ring and the increase of the current of the ring are considered.

项目成果

南野何某: どこぞの会社,

南野先生：某个公司，

R.Kato: "Study on Bunch Compression by Use of the Wake Fields"Proc.12th Symposium on Accelerator Science and Technology,Wako,Japan. 476-478 (1999)

R.Kato：“Study on Bunch Compression by Use of the Wake Fields”Proc.12th Symposium on Accelerator Science and Technology，Wako，日本。