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ダイヤモンド検出素子を用いた放射光ビームのパルス・モード計測と伝送線路の耐熱化

金刚石探测元件同步加速器辐射束脉冲模式测量及传输线耐热性

基本信息

批准号：
21K12530
负责人：
青柳秀樹
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Japan Synchrotron Radiation Research Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

大型放射光施設SPring-8の偏向電磁石ビームラインに比べ格段に放射光強度の高い挿入光源ビームラインにおいて、パルス毎の位置計測を可能とするパルス・モード計測型光ビーム位置モニタの性能評価に取り組んだ。今年度は、(a)位置感度の評価、(b)分解能の評価、及び、(c)ユーザー運転中のTop-up入射時のビーム振動の観測について以下のような成果が得られた。(a)位置感度：蓄積リングのビームシェーカを用いて水平／垂直方向にベータトロン振動を励起することにより評価して、蓄積リングのシングルパスBPMとの比較において、垂直方向、水平方向ともに良い線形性を確認した。(b)分解能：帯域 4GHzのオシロスコープにて、水平 4.5 μm std／垂直 4.5 μm std の値が得られた。オシロスコープ内蔵の機能を利用して帯域をデジタル的に 200MHz に設定した場合、水平 1.7 μm std／垂直 1.2 μm std まで高められることが分かった。ローパスフィルターを用いるとハルス長が伸びるが、バンチ間隔が広い場合には、高速 ADC でパルス波高を読み出しやすくなることが期待できる。(c)入射時のビーム振動観測：ユーザー運転中に2種類のフィリンングパターンでパルス毎のビーム振動を観測した。"203 bunches mode（バンチ間隔23.6 ns）"においては、蓄積される全パルスを個別に観測した。また "11/29-bunches + 1 bunch mode（5 mA孤立バンチ）" においては、入射パルスが入射後約500μsに亘り振動が継続することを観測した。これらの結果は、本モニタの実用性を示すものである。また、これらの評価実験を通じて高熱負荷に対する耐久性も確認することが出来た。

The position measurement of the deflection electromagnet SPring-8 in the large-scale emission light installation is possible due to the high intensity of the incident light source in the ratio section. This year,(a) evaluation of position sensitivity,(b) evaluation of decomposition energy, and (c) measurement of Top-up incident vibration in motion. (a)Position sensitivity: accumulation and distribution, horizontal/vertical orientation, vibration excitation, evaluation, accumulation and distribution, BPM comparison, vertical orientation, horizontal orientation, good linearity, confirmation. (b)Resolution energy: band 4 GHz, horizontal 4.5 μm std/vertical 4.5 μm std The function of the internal storage is utilized in the frequency range of 200MHz, and the horizontal 1.7 μm std/vertical 1.2 μm std is used in the high frequency range. For high speed ADCs, the wave height is very high. (c)Vibration measurement at the time of incidence: vibration measurement at the time of incidence "203 bunches mode (23.6 ns interval)" is used to measure all bunches individually. "11/29-bunches + 1 bunches mode (5 mA isolated)" is used to measure vibrations approximately 500μs after incident. The results of this study are as follows: The durability of the product is confirmed by the high thermal load.