光学的手法によるミリ波帯超高電界加速器の先駆的研究

利用光学方法进行毫米波超高电场加速器的开创性研究

• 批准号: 20654025
• 负责人: 吉田 光宏
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20654025/
• 关键词: 加速器; ミリ波

本研究は、ミリ波帯電磁波を利用した超高電界加速器の検討を目的としている。加速電磁波は数ミリの波長だが、光学的手法を用いる事で、加速管の外形としては従来の加速管程度の数cmという大きさになる事を前提としている。光学的手法によるミリ波帯加速管としては、様々な形状が考えられるが、ラグビーボール型はミリ波帯の加速管として、位相速度が任意であるなどの特徴がある。また誘電体航跡場加速はチューブ型の誘電体構造でミリ波帯の加速構造として10GV/m以上が得られている方法である。他にも微細加工による光学的な手法などを検討する事が本研究の目的である。本年度は、ラグビーボール型及びパラボラ型についてシミュレーションによる検討をさらに進めた。さらにこれらと似た方法として誘電体航跡場加速で利用されているチューブ型のミリ波構造についても解析界及びシミュレーションによる検討を行った。特に単一通過の航跡場だけでは非常に高い電荷が必要だが、マルチバンチのビームと共振ミラーを用いれば比較的容易にビーム実験が可能であり、これらの場合の最適化を行った。さらに昨年度までに製作したラグビーボール型構造などのミリ波共振空洞について、極短バンチのビーム施設で実験を行うため、空洞を真空中に吊下げ位置を精密に制御してビームを通すための空洞制御機構を設計・製作した。また空洞以外の光学的手法によるミリ波帯加速器としてFELを光源とし、微細構造による波面変換での直接場加速についてシミュレーションによる検討を行った。

The purpose of this study is to explore the use of ultra-high-voltage accelerators in the electromagnetic spectrum. The acceleration of electromagnetic waves depends on the wavelength of the wave, the optical technique, the shape of the accelerating tube, and the length of the accelerating tube. The optical method is different from the optical method. The acceleration tube of the wavelength band is different from the optical method. The shape of the acceleration tube of the wavelength band is different from the optical method. The phase velocity is different from the optical method. The acceleration structure of wave band is more than 10GV/m. The aim of this study is to investigate the methods of micromachining. This year, the Group will continue to review and discuss the development of the Group's business model and business model. In this paper, we discuss the method of accelerating the electromagnetic track field by using the structure of the electromagnetic wave. In particular, it is easy to compare the characteristics of a track field with that of a very high charge, a high resonance, and an optimization. In the past year, we have produced a series of structures, such as three-wave resonant cavity, ultra-short cavity, vacuum, suspension position, precision control, and cavity control mechanism. The method of optical field acceleration other than cavity is discussed in detail.