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Honda, Y.

Paper Title Page
WPLSA18 レーザー蓄積装置を用いたレーザーコンプトン散乱X線生成試験及び今後の展望 201
 
  • K. Sakaue, M. Washio
    早稲田大学 理工学研究所
  • S. Araki, M. Fukuda, Y. Higashi, Y. Honda, T. Taniguchi, N. Terunuma, J. Urakawa
    高エネルギー加速器研究機構
  • N. Sasao
    岡山大学
 
 

KEK先端加速器試験施設内に設置されている小型電子加速器では大強度マルチバンチの電子ビーム加速及びこれを用いたレーザーコンプトン散乱X線生成試験を行っている。 これまでにレーザー蓄積装置内に蓄積した1064nmのレーザーパルスと40MeV程度の電子ビームとの相互作用によりX線生成を確認し、生成X線強度・X線エネルギー・X線の時間構造など様々な計測を行い、ほぼ予想値と一致する結果が得られている。 今後、加速器・レーザー蓄積装置の両方をアップグレードすることによって実用に堪えうる強度のX線源の実現を目指すとともに、5MeVの電子ビームを用いることによって軟X線領域のエネルギーのX線生成も計画している。 本講演ではこれまでのX線生成試験の結果、今後の展望としてレーザー蓄積装置のアップグレード計画及びX線源計画について報告する。

 
WPBDA22 KEK-ATF ダンピングリングにおける Laser-Wire システムによる Beam Size 及び Emittance 測定とその改良 281
 
  • H. Shimizu, S. Araki, Y. Honda, N. Terunuma, J. Urakawa
    高エネルギー加速器研究機構
  • K. Sakaue
    早稲田大学
 
 

夏季運転停止前までの運転において、エミッタンスチューニングとレーザーワイヤー による測定を繰り返し行った結果として、安定して10pm 以下のエミッタンスが達成 されている事を確認した。しかしシステムの抱える課題として、分解能の向上と計測 時間の短縮化が挙げられる。分解能向上に関しては、以前から提唱されており且つ 測定実績のある干渉モードでの測定への移行を予定している。干渉モード測定では 基本モードでの測定に比して、共振器内部に蓄積されるレーザー強度が6割程度以下 に減少するため、それに伴う信号量の低下を引き起こす。この問題と計測時間の短縮化 を同時に克服する手段として、現在ファイバーアンプシステムを使った改良を計画中である。 今回はこの改良作業に関しての報告を行う。

 
WPBDA33 新竹モニタによるビームサイズ測定:多層構造γ線検出器を用 いたバックグラウンド分離 262
 
  • Y. Yamaguchi, T. Yamanaka, M. Oroku, S. Komamiya
    東京大学大学院理学系研究科物理学専攻
  • Y. Kamiya, T. Suehara
    東京大学素粒子物理国際研究センター
  • T. Tauchi, N. Terunuma, T. Okugi, S. Araki, Y. Honda, T. Kume, J. Urakawa
    高エネルギー加速器研究機構
 
 

国際リニアコライダーの最終収束系試験加速器であるAccelerator Test Facility2(ATF2)は電子ビームを垂直方向37nmまで収束するよう設計されており、nmオーダーまで測定感度をもつビームサイズモニターの開発が必要とされている。レーザー干渉稿を用いたビームサイズモニター(新竹モニター)はこの要求を満たすものであり、2008年夏にATF2の仮想衝突点にインストールされた。新竹モニターに使用されるコンプトンγ線検出器は多層構造のシンチレーターで構成され、シャワー発展の情報を取得できる。シャワー発展はコンプトンシグナルとバックグラウンドで異なるため、ここから両者を分離できる。この手法により当検出器はバックグラウンドのばらつきに強いという特性を獲得している。本学会ではこの分離の手法の詳細と、2009年春のビームタイムで検証された当測定器の分離能について報告する。

 
WPBDA34 新竹モニタによるATF2 衝突点ビームサイズ測定の現状 265
 
  • M. Oroku, T. Yamanaka, Y. Yamaguchi, S. Komamiya
    東京大学大学院理学系研究科
  • Y. Kamiya, T. Suehara
    素粒子物理国際研究センター
  • T. Tauchi, N. Terunuma, T. Okugi, S. Araki, Y. Honda, T. Kume, J. Urakawa
    高エネルギー加速器研究機構
 
 

発表者が所属する東京大学大学院理学系研究科駒宮研究室では、新竹モニターと呼ばれる電子ビームサイズモニターの開発研究をおこなっている。新竹モニターの特徴は、レーザーの干渉縞を使ってナノメートルオーダーのビームサイズまで測定可能なことであり、ILC計画の最終収束系試験加速器であるATF2に設置され、ATF2 の垂直方向ビームサイズ37nm を測定する予定である。現状としては2008 年夏にATF2 の仮想衝突点にインストールされ、2009年春のビームテストでは干渉縞を作るレーザーの片方を用いて水平方向の電子ビームサイズを測定することに成功した。また、レーザーと電子ビームを衝突させるための方法を確立し、多層構造γ線検出器によるシグナルのバックグラウンドからの分離能を検証した。本学会では、新竹モニターの概要とビームテストで得られた成果、2009年秋からのビームテストの予定を報告する。

 
WPLSA07 cERL入射器テストビームラインでのビームダイナミクス 326
 
  • T. Miyajima, Y. Honda, M. Yamamoto, T. Muto, T. Uchiyama, K. Satoh, S. Matsuba, S. Nozawa, M. Tobiyama, T. Mitsuhashi, R. Takai, T. Takahashi, T. Ozaki, A. Ueda, S. Nagahashi, M. Shimada, K. Haga, T. Honda, S. Sakanaka, Y. Kobayashi
    高エネルギー加速器研究機構
 
 

KEK, JAEA を中心とした大学・研究機関によって、エネルギー回収型リニアック(ERL)の実証機としてcompact ERL(cERL)計画が進められている。ERL実証機建設に先立ち、cERL用のフォトカソード DC 電子銃システム、および入射器ビームラインをテストするための施設として、KEKのAR南棟実験室において、cERL入射器テストビームラインの建設が開始されている。このビームラインは、フォトカソード DC 電子銃、ソレノイド電磁石、バンチャー空洞、ビーム診断ライン、そしてビームダンプから構成される。機器の配置は、周回部にある主加速空洞に繋がる合流部下流において、エミッタンスおよびバンチ長の両方が最小になるように最適化されている。本発表では、入射器テストビームラインでのビームダイナミクスについて報告する。

 
WPLSA19 周回発振型光蓄積装置によるレーザーコンプトン光源用レーザー標的の提案 341
 
  • Y. Honda, H. Shimizu, J. Urakawa, T. Omori
    高エネルギー加速器研究機構
  • K. Sakaue
    早稲田大学
  • N. Sasao
    岡山大学
 
 

レーザーコンプトン方式による光源の開発が行われているが、平均輝度においては課題が多い。加速器を連続運転すると同時に、レーザーについても高強度で準連続なビームを実現出来れば、平均輝度を稼ぐことが出来る。光共振器を用いて市販のレーザー光源からの光を蓄積し高強度レーザーを得る方式が開発されてきたが、高増大率化に従って共鳴幅が狭くなるため、制御の安定性において技術的な限界に達しつつある。光共振器をレーザー増幅器と組み合わせて自己発振状態にすることでこの技術的課題が解決し、高増大率の光蓄積を安定に実現できることを示す。

 
ERL放射光源用電子銃のためのフォトカソード開発  
 
  • M. Kuwahara, X. Jin, Y. Maeda, T. Ujihara, Y. Takeda, T. Nakanishi, S. Okumi
    名古屋大学
  • M. Yamamoto, Y. Honda, H. Kawata
    高エネルギー加速器研究機構
  • H. Iijima, N. Nishimori, R. Nagai, R. Hajima
    日本原子力研究開発機構
  • M. Kuriki
    広島大学先端物質科学研究科
 
 

次世代放射光源であるERL計画が進められている。このERL放射光源の実現には、超低エミッタンスかつ大電流の高輝度電子源が必要不可欠である。これを満たす電子源カソード材料として現在、NEA(負の電子親和性: Negative Electron Affinity)表面を持つ半導体光陰極(フォトカソード)が有望とされている。また、この高輝度電子源の実現には、フォトカソード開発と電子銃開発が車の両輪となって最大限に機能しなければならない。特に初期エミッタンスや大電流を発生させるのに重要な役割を果たすのがフォトカソード研究であり、大電流化に対して量子効率が高いものが必要となる。本発表では、超低エミッタンスかつ高量子効率を有するフォトカソードの開発に焦点を絞って報告する。

 
TPOPA30 KEK小型電子加速器(LUCX)の将来計画 589
 
  • M. Fukuda, S. Araki, A. Deshpande, Y. Higashi, Y. Honda, T. Taniguchi, N. Terunuma, J. Urakawa
    高エネルギー加速器研究機構
  • K. Sakaue
    早稲田大学 理工学研究所
  • N. Sasao
    岡山大学
  • M. Takano
    (有)さうび
 
 

我々はパルスレーザー共振器を用いた逆コンプトン散乱によるX線源の開発研究を高エネルギー加速器研究機構(KEK)にある小型電子加速器(LUCX)で行っている。X線はパルスレーザー共振器内に蓄積された赤外(1064nm)のレーザーパルスとマルチバンチ電子ビームとのコンプトン散乱により生成する。 今後、Gun用のKlystronを新たに追加し、Gun単独運転の5MeV運転と加速管も用いた50MeV運転の2つモードで運転できるようにし、その両方でX線生成を行うことを計画している。さらにRFgunを新しいタイプのものに交換する。まずはGun単独運転で5MeV, 1000 bunches/pulse, 0.5nC/bunchの運転を開始することを目指している。 本講演ではこの加速器のアップグレード計画について報告する。

 
FPPSA08 KEKにおけるERL放射光源用500kV電子銃の開発計画 860
 
  • M. Yamamoto, Y. Honda, T. Miyajima, T. Uchiyama, M. Kobayashi, S. Mutoh, S. Sakanaka, K. Satoh, Y. Saito, T. Honda, Y. Kobayashi, H. Kawata
    高エネルギー加速器研究機構
  • S. Matsuba, M. Kuriki, C. Shonaka, D. Kubo
    広島大学先端物質科学研究科
  • N. Nishimori, R. Nagai, H. Iijima, R. Hajima
    日本原子力研究開発機構
  • M. Kuwahara, S. Okumi, T. Nakanishi
    名古屋大学理学研究科
  • X. Jin, Y. Maeda, T. Ujihara, Y. Takeda
    名古屋大学工学研究科
  • H. Kurisu
    山口大学
 
 

ERL実証機となるコンパクトERL(cERL)の建設準備がKEK東カウンターホールにて進められている。cERL早期運転実現のため、開発要素の多い電子銃部については実機開発の他、バックアップおよびR&D機としてJAEAおよびKEKそれぞれにおいて同時に開発を進めることとなった。現在JAEAで先行して立上げが行われている1号機に対し、今後KEKにて立上げる2号機では、1号機との互換性を持たせつつも、①透過型光陰極の採用、②光陰極複数同時活性化およびその保存機能をもつ準備システムの開発、③電子銃の極高真空化のための真空系および600kV絶縁セラミック管の開発・改良に力点をおき現在、設計を進めている。

 
FPPSA09 ERL放射光源用500kV-DC電子銃の高電圧印加試験 863
 
  • R. Nagai, R. Hajima, N. Nishimori, H. Iijima
    日本原子力研究開発機構
  • T. Muto, Y. Honda, T. Miyajima, M. Yamamoto
    高エネルギー加速器研究機構
  • M. Kuriki
    広島大学
  • M. Kuwahara, S. Okumi, T. Nakanishi
    名古屋大学
 
 

原子力機構、KEK、広島大学、名古屋大学では協力してERL放射光源用のDC電子銃の開発を行っている。ERL放射光源の電子銃では空間電荷効果によるエミッタンスの増大を抑えるために500kV程度の加速電圧が要求されている。セラミック管の中央を高電圧のロッドが通るという特殊な形状のために、安定にDC高電圧を印加することが難しく、このような高い電圧の電子銃はまだ実現されていない。そこで、500kVでの運転を実現するためにチタン製のガードリングを備えた10段分割型のセラミック管、チタン製高電圧ロッドを製作し高電圧印加試験を行ったので、その結果について報告する。

 
FPPSA10 ERL放射光源用500kV DC電子銃の光陰極準備システムと高電圧真空容器の開発 872
 
  • N. Nishimori, R. Nagai, H. Iijima, R. Hajima
    日本原子力研究開発機構
  • M. Yamamoto, T. Muto, T. Miyajima, Y. Honda
    高エネルギー加速器研究機構
  • M. Kuriki
    広島大学
  • M. Kuwahara, S. Okumi, T. Nakanishi
    名古屋大学
 
 

JAEA、KEK、広島大学、名古屋大学はERL放射光源用の500kV DC電子銃の共同開発を行っている。NEA GaAs光陰極準備システムの設計、製作を行い、このシステムを使ってNEA 光陰極を作成し、その量子効率を測定した。また、高電圧真空容器の設計、製作を行った。特に光陰極の寿命に直結する真空ポンプシステムの設計を注意深く行った。開発の現状について報告する。

 
TOLSB03 KEK-ATFにおけるILC偏極陽電子源の為の光蓄積共振器を用いた高輝度ガンマ線生成実験I 727
 
  • S. Miyoshi, T. Akagi, Y. Ushio, M. Kuriki, T. Takahashi
    広島大学 大学院先端物質科学研究科
  • S. Araki, J. Urakawa, T. Omori, T. Okugi, H. Shimizu, N. Terunuma, Y. Funahashi, Y. Honda
    高エネルギー加速器研究機構
  • K. Sakaue, T. Hirose, M. Washio
    早稲田大学 理工学研究所
  • G. Pei, X. Li
    Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences
 
 

ILCの為のレーザーコンプトンによる偏極陽電子源開発の一環として, レーザーと低エミッタンス電子ビームの散乱による高輝度ガンマ線を生成実験を行っている. KEK-ATFの電子蓄積リングにインストールされた増大率250倍の光蓄積共振器に, 近赤外モードロックレーザーを蓄積・増幅しガンマ線の生成の向上を目指している. 現在までに光蓄積共振器の共鳴維持及び, レーザーパルスと電子ビームバンチのタイミング同期が可能となり, 約1E8/secのガンマ線生成に成功している. 本講演では実験セットアップ・光共振器の共鳴維持について報告する. 実験結果については, 「KEK-ATFにおけるILC偏極陽電子源の為の光蓄積共振器を用いた高輝度ガンマ線生成実験II」で報告する.

 
TOLSB04 KEK-ATFにおけるILC偏極陽電子源の為の光蓄積共振器を用いた高輝度ガンマ線生成実験II 730
 
  • T. Akagi, Y. Ushio, M. Kuriki, T. Takahashi, S. Miyoshi
    広島大学 大学院先端物質科学研究科
  • S. Araki, J. Urakawa, T. Omori, T. Okugi, H. Shimizu, N. Terunuma, Y. Funahashi, Y. Honda
    高エネルギー加速器研究機構
  • K. Sakaue, T. Hirose, M. Washio
    早稲田大学 理工学研究所
  • G. Pei, X. Li
    Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences
 
 

ILCの為のレーザーコンプトンによる偏極陽電子源開発の一環として、レーザーと低エミッタンス電子ビームの散乱による高輝度ガンマ線の生成実験を行っている。KEK-ATFの電子蓄積リングにインストールされた増大率250倍の光蓄積共振器に、近赤外モードロックレーザーを蓄積・増幅しガンマ線の生成の向上を目指している。現在までに光蓄積共振器の共鳴維持及び、レーザーパルスと電子ビームバンチのタイミング同期が可能となり、約1E8/secのガンマ線生成に成功している。本講演では実験データの解析結果について報告する。

 
TPOPA16 HIMAC加速器の現状 631
 
  • I. Kobayashi, Y. Honda, M. Yamamoto, M. Wakaisami, Y. Kageyama, T. Sasano, K. Ichinohe, M. Kawashima, Y. Sano
    加速器エンジニアリング株式会社
  • E. Takada, Y. Iwata, S. Sato, M. Muramatsu
    放射線医学総合研究所
 
 

放医研の重イオン加速器HIMACは順調な治療及び生物・物理実験ビーム供給を続けている。特に重粒子線がん治療は良好な治療成績を収め、現在までの登録患者数は4500名を超えている。患者数は年々増加しており、現在、年間700名近くの治療を行っている。 一方、装置は治療開始から16年目を迎え、装置の老朽化も無視できない状況にある。HIMACでは3台のイオン源や二重シンクロトロンリングを有するなどバックアップ体制も整っているが、唯一線形加速器部分だけは二重化されていない。そこで放医研が16年度より2ヶ年計画で重粒子線がん治療装置の小型化に関する研究として開発した高効率小型入射器をHIMACへ移設し、第2入射器として利用すべく整備を進めている。高効率小型入射器をHIMACへ組み込む事で装置の二重化が更に進み、より安定した治療ビーム供給が見込まれる。高効率小型入射器と現用装置の比較、現在までの移設の状