高温超伝導を用いたナノアンペア級ビーム電流強度の超高感度非破壊測定技術の開発

利用高温超导开发纳安级束流强度超灵敏无损测量技术

• 批准号: 15654031
• 负责人: 渡辺 伸一
• 金额: $ 2.56万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15654031/
• 关键词: 高温超伝導; ビームモニター; 加速器; イオン源

ナノアンペア級のビーム電流を高感度で検出するため、今年度は高温超伝導を応用した検出器の技術開発に関する研究を実施した。イオンビームエッチングによる超伝導回路を製作するため、チタンスリットを考案し、それをコイル状に製作することを研究した。チタンスリットは厚み0.5mmで10x10mmの面積に10ターンの角型コイル形状を持つもので、Bi2223を密着させてビーム照射する方式とした。この方式はチタンが高温に耐えるため、ステンレスの場合にくらべて大強度ビームを照射することが可能である。特に照射中にスリットが熱塑性により変形し、正しい形状の照射ができなくなる点を避けるよう配慮した。一方、ビームの形状についても研究をした。必要なビーム径は20mmと見積もり、この範囲でビームの平坦度が10%以内に収まるよう現行のイオン源を評価した。このイオン源はECRイオン源であるが、プラズマよりイオンを引き出す際に大強度にした場合、平坦度が犠牲になることが分かった。この結果を受けて20mm径のビームで10%の平坦度を持つイオン源の研究を行った。幸い、我々の研究室では大強度多価イオン源を研究中であったので、その装置を借用し若干の変更を加えて使用する機会を得た。本研究の結果、5kVで500マイクロアンペアの電流を得ることができ、平坦度も満足するものが得られた。試料上のビーム特性を評価するためビーム光学計算を行った。このような経緯で試料のビーム照射実験を行なうことができた。照射した試料の分析を行なった。

ナノアンペア级のビームcurrentをHigh sensitivityで検出するため、This year's High-temperature ultrasonic conductor technology is used to conduct research and development of high-temperature ultrasonic conductors.イオンビームエッチングによるSuper 伝guiding circuit を production するため、チタンスリットをtest caseし、それをコイル Likeにproductionすることを researchした.チタンスリットはThicknessみ0.5mmで10x10mmのareaに10ターンのangle typeコThe shape of イをholds the つもので, and the Bi2223 closes the させてビームirradiates the する way and とした.この法はチタンがHigh temperature resistanceえるため、ステンレスのoccasionにくらべてHigh intensityビームをirradiationすることがpossibleである. The special irradiation medium Thermoplastic により変-shaped し, the irradiation irradiation ができなくなる point をavoidance けるよう configuration した in the positive shape. One side, the shape of the shape is researched. The required diameter is 20mm, the thickness is 10%, and the flatness is within 10%. The source of the source of ECR The situation of high strength and flatness are the same. The result is a 20mm diameter, flatness of 10%, and a research on the source. Fortunately, my research laboratory is currently working on a large-strength multi-purpose source, and the device is being borrowed and used. The results of this study are: 5kV, 500-meter current, and flatness. Evaluation of the characteristics of the specimen on the sample was carried out using optical calculations.このような経伟でSampleのビームirradiation実験を行なうことができた. The analysis of the irradiated sample is done.

项目成果

渡邉 環, 渡辺伸一, 池田時浩, 片山武司, 加瀬昌之, 川口武男, 佐々木雄一朗: "高温超伝導SQUIDと磁気シールドを用いた非破壊型高感度ビーム電流系の開発"Proc.of the 14th Symp.on Accel.Sci.and Technology,(2003). 99-101 (2003)

Tamaki Watanabe、Shinichi Watanabe、Tokihiro Ikeda、Takeshi Katayama、Masayuki Kase、Takeo Kawaguchi、Yuichiro Sasaki：“使用高温超导 SQUID 和磁屏蔽的无损高灵敏度束流系统的开发”Proc.14 .关于加速科学与技术，（2003）99-101（2003）。

S.Watanabe, Y.Ohshiro, T.Katayama, T.Watanabe, T.Ikeda: "The possibility of the ion beam machining of the high temperature super conductor Bi2223"Proc.of the 14th Symp. on Accel.Sci.and Technology,(2003). 575-577 (2003)

S.Watanabe、Y.Ohshiro、T.Katayama、T.Watanabe、T.Ikeda：“高温超导体 Bi2223 离子束加工的可能性”Proc.of the 14th Symp.

渡邉 環, 加瀬昌之, 片山武司: "SQUIDと超伝導磁気シールドを用いた高感度ビーム電流モニターの開発"低温工学. Vol.38No.9. 509-521 (2003)

Tamaki Watanabe、Masayuki Kase、Takeshi Katayama：“利用 SQUID 和超导磁屏蔽开发高灵敏度束电流监测器”Cryogenic Engineering Vol.38No.9 (2003)。

Prototype of Highly-Sensitive Cryogenic Current Comparator with HTS SQUID and HTS Magnetic Shield

具有 HTS SQUID 和 HTS 磁屏蔽的高灵敏度低温电流比较器原型

• 发表时间: 2004
• 期刊: Superconductor Science and Technology 17
• 作者: T.Watanabe;S.Watanabe;T.Ikeda;M.Kase;Y.Sasaki;T.Kawaguchi;T.Katayama
• 通讯作者: T.Katayama

T.Watanabe, S.Watanabe, T.Ikeda, M.Kase, T.Kawaguchi, Y.Sasaki 他: "Prototype of Highly -Sensitive Cryogenic Current Comparator with HTS SQUID and HTS Magnetic Shield"RIKEN Accelerator Progress Report. Vol.36. 331-332 (2003)

T.Watanabe、S.Watanabe、T.Ikeda、M.Kase、T.Kawaguchi、Y.Sasaki 等人：“采用 HTS SQUID 和 HTS 磁屏蔽的高灵敏度低温电流比较器原型”RIKEN 加速器进展报告卷。 .36 .331-332 (2003)