小型光源リングでの極短周期アンジュレータ実用化とそれに最適化した光源リングの設計

超短周期波荡器在小型光源环中的实际应用及其优化光源环设计

基本信息

批准号：
19H04401
负责人：
山本樹
金额：
$ 10.98万
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 Scientific Research (B)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H04401/
关键词：
放射光光源アンジュレータ極短周期自由電子レーザー

项目摘要

放射光は今や先端研究のみならず，様々な分野のツールとして利用されるようになったが，小型放射光施設では偏向電磁石放射の利用が主であり，アンジュレータ光の利用は限定的である。しかし，周期長を数mm程度とすることにより，全長30cm程度でも100周期に達するアンジュレータが実現可能になる。このために，板状の永久磁石に多極着磁法により周期磁場を書き込むという新しい手法を開発して，ギャップ駆動可能な実用型極短周期アンジュレータを製作して研究を進めてきた。本研究では，既存の小型電子蓄積リングに極短周期アンジュレータを設置して，実際に発生するアンジュレータ放射光のスペクトルを計測・評価することにより，極短周期アンジュレータがこのような小型電子蓄積リングで有用であることを実証する。これまでにAichi-SR（あいちシンクロトロン光センター）における極短周期アンジュレータの設置と，その光源性能評価試験実施の検討を行い，アンジュレータ設置と評価試験実施が可能であることを確認できた。しかし，2019年8月に着磁方式に問題点がある可能性が判明したため、計画を延長して関連調査を行い当初の方式で問題無いことを確認した上で，着磁器の製作を行った。一方で，計画延長後の2020年にCOVID-19感染症の影響で，アンジュレータ設置検討のために不可欠なAichi-SRでの現地確認が困難になり，更に1年計画を延長して2021年に現地確認・調査を行い，Aichi-SRにて実施計画についての検討会を開催して，先行研究（科研費基盤研究(A)，代表者：山本）によって開発した極短周期アンジュレータ（周期長4-10mm程度）を改造して設置の準備を進めている。

同步辐射现在不仅用于尖端研究，而且作为多种领域的工具，但小型同步辐射设施主要使用偏振电磁辐射，波荡器光的使用受到限制。然而，通过将周期长度设置为几毫米，可以创建总长度约为30厘米但周期为100个周期的波荡器。为此，我们开发了一种利用多极磁化将周期磁场写入板状永磁体的新方法，并通过制造可通过间隙驱动的实用超短周期波荡器进行了研究。在这项研究中，我们将在现有的小型电子存储环中安装超短周期波荡器，并测量和评估波荡器实际产生的辐射的频谱，以证明其有用性。到目前为止，我们已经在Aichi-SR（爱知同步加速器光学中心）研究了超短周期波荡器的安装和光源性能评估测试的实施，并确认可以安装波荡器并进行评估测试。但在2019年8月，我们发现充磁方式可能存在问题，于是我们延长了计划，进行了相关调查，确认原来的方式没有问题，然后制造了充磁机。另一方面，2020年，计划延期后，由于COVID-19感染的影响，在Aichi-SR进行现场确认变得困难，而这对于考虑波动器安装至关重要，因此计划延长一年至2021年。我们进行了现场确认和调查，在爱知SR召开了实施计划审查会议，并进行了初步研究（KAKENHI科学研究补助金）。我们正准备修改和安装由科学研究所（A）、代表：山本）开发的极短周期波荡器（周期长度约为4-10毫米）。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

極短周期アンジュレータの開発と光源性能評価試験 II

超短周期波荡器研制及光源性能评价试验二

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
宋暢;賀佳;尾方義人;山本　樹，益田伸一，細貝知直，神門正城
通讯作者：
山本　樹，益田伸一，細貝知直，神門正城

Light source based on a 100 mm-long monolithic undulator magnet with a very short 4 mm-period length

光源基于 100 毫米长的单片波荡器磁体，周期长度极短，为 4 毫米

DOI：
10.1107/s1600577519013031
发表时间：
2019
期刊：
J. Synchrotron Rad.
影响因子：
0
作者：
S. Yamamoto;S. Kashiwagi;S. Masuda;N. Nakanii;T. Hosokai;M. Kando;T. Muto;K. - Nanbu;F. Hinode and H. Hama
通讯作者：
F. Hinode and H. Hama

極短周期アンジュレータの開発

超短周期波荡器的研制