バルク超伝導体アンジュレータへの電子ビーム入射

电子束注入体超导波荡器

• 批准号: 22H03870
• 负责人: 紀井 俊輝
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03870/
• 关键词: 放射光; バルク超伝導体; 超伝導応用

アンジュレータを用いて放射光を発生させるには、高輝度電子ビームを周期磁場中に入射しビームを周期的に蛇行させる必要がある。永久磁石を用いた従来型アンジュレータでは、入射部分の最初の1周期目の第一ピークの磁場強度を2番目以降のピーク磁場強度の半分に調節することが必要である。また、正確に入射を行うためには蛇行運動を与える磁場以外の成分の磁場は極力小さな値であることが重要である。本研究で対象とするバルク超伝導体を用いたアンジュレータでは、磁場調整を行うためには超伝導体内部に流れる電流量やその分布を精密に制御することで入射部の磁場調整を実現する必要がある。本アンジュレータでは電磁誘導の原理を用いて超伝導体に電流を流すため、周辺の磁性体や、隣接するバルク超伝導体の作る磁場が相互に複雑に影響を及ぼしあうため超伝導体の加工による形状制御や位置制御の効果を直接的に予測し、最適化することができない。そのため、より精度の高い数値計算モデルや実測によって調整を行うことが不可欠で、磁場生成・制御試験と数値計算を繰り返すことで、ビーム入射部の高度な磁場制御を目指す。今年度は、強磁性体とバルク超伝導体を組み合わせたアレイと既設の小径の試料ホルダを用いて磁場生成・制御試験を実施した。中央部分隣接７ピークにおけるピーク磁場強度のばらつきは2.7％となり、強磁性体なしで構築したアレイの場合（4.8％）に比べて、磁場ピーク値のばらつきを半分程度までと大幅に抑制できることを実験的に確認した。さらに、端部磁場補正については、ループ電流モデルにより予測計算を行った。その結果、バルク超伝導体の配列を工夫することで、大幅な改善が期待できることが明らかになった。試料冷却クライオスタットについては、年度末にほぼ予定通りに納入され、ヘリウムを用いた冷却試験を実施し、冷却が行われていることまでを確認した。

The emission of light in the periodic magnetic field is necessary for the generation of high brightness electrons. The permanent magnet is used in the first cycle of the incident part, and the magnetic field strength of the first cycle is adjusted in the second cycle to reduce the magnetic field strength of the first cycle. The correct incidence of the magnetic field is extremely small. In this study, it is necessary to precisely control the distribution of current in the conductor and adjust the magnetic field in the incident part. The principle of electromagnetic induction is applied to direct prediction and optimization of the shape control and position control effects of superconducting conductors on current flow, circumferential magnetic bodies, and magnetic fields adjacent to superconducting conductors. High precision numerical value calculation, measurement adjustment, magnetic field generation, magnetic field control, numerical value calculation, magnetic field control, height of incident part This year, ferromagnetic materials and superconductors are assembled and tested for magnetic field generation and control. The magnetic field intensity of the adjacent 7-point magnetic field is 2.7% and the ferromagnetic material is 4.8% higher than that of the magnetic field. The end magnetic field correction is carried out in advance calculation. As a result, the arrangement time of superconductors has been greatly improved. Sample cooling test is carried out and confirmed at the end of the year.

项目成果

バルクMgB2アレイを用いた周期交替磁場の生成

使用块状 MgB2 阵列产生周期性交变磁场

• 发表时间: 2022
• 作者: 紀井俊輝;富田優;赤坂友幸
• 通讯作者: 赤坂友幸

バルクMgB2を用いた超伝導アンジュレータ試験機の開発

使用块状MgB2开发超导波荡器测试仪

• 发表时间: 2022
• 作者: 紀井俊輝;富田優;赤坂友幸
• 通讯作者: 赤坂友幸

PSI（Paul Scherrer Institut）(スイス)

PSI（保罗谢勒研究所）（瑞士）

バルク MgB2 を用いた超伝導アンジュレータ試験機の開発

使用块状MgB2开发超导波荡器测试仪

• 发表时间: 2022
• 期刊: Proceedings of the 19th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan
• 作者: 岩田歩子，藤本有香，竹内彩，江口珠美，周宇，樫野千明，新井富士美，中塚幹也;Maimaitiniyazi Mamuti and Atsushi Kawasumi;紀井 俊輝，富田 優，赤坂 友幸
• 通讯作者: 紀井 俊輝，富田 優，赤坂 友幸