高温超伝導バルク磁石を用いたアンジュレータ

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放射光を利用した科学の進展に資するため、高温超伝導バルク磁石を用いた新奇の短周期・強磁場のアンジュレータに関する研究を行った。今年度は以下の研究を行った。1.高温超伝導バルク磁石を用いて実用強度のアンジュレータ磁場が生成可能であることを実証するため、6周期の試作機を10K以下まで冷却して磁場の計測を行った。結果として、同一磁場周期・磁石ギャップにおいて既存の永久磁石型を超える0.85Tの振幅のアンジュレータ磁場の生成に成功した。2.アンジュレータの性能を予測するため、20,40,60Kの各温度でアンジュレータ磁場の計測を行うと同時に、次の3で開発した計算コードと比較することによって、バルク内部の平均臨界電流密度を求めた。結果として、アンジュレータ磁場の温度依存性・臨界電流密度依存性が明らかになるとともに、小試料の計測で求めた臨界電流密度がバルク内部で平均的に達成されていることを確認した。3.高温超伝導バルク内部の電流分布を考慮してアンジュレータ磁場を正確に計算するコードを開発するため、電流密度が臨界電流密度と等しく磁気エネルギーが最小になるような電流分布を決定する計算手法を用いて電流・磁場分布計算を行った。結果として、2で述べたアンジュレータ磁場を精度良く再現することができ、直接観測できないバルク内部の電流分布を明らかにした。また、計算コードの妥当性も確認できたため、このコードを用いて高温超伝導バルク磁石を用いたアンジュレータの実用機の設計がより正確に行えるようになった。