次世代光源で極低エミッタンス実現に必須なバンチ伸長時の過渡的ビーム負荷補償の実現

在束束延伸过程中实现瞬态光束负载补偿，这对于在下一代光源中实现超低发射率至关重要。

基本信息

批准号：
21K17997
负责人：
内藤大地
金额：
$ 2.66万
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 Early-Career Scientists
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

本研究の目標は次世代リング型放射光源での極低エミッタンス達成に必要不可欠な理想的バンチ伸長を実現するため、バンチ伸長に用いられる主空洞と高調波空洞内に発生する過渡的電圧変動を補償するシステムを確立することである。令和4年度は前年度に製作した補償用広帯域空洞低電力用モデルの性能評価と電磁場シミュレーションとの比較について、第19回日本加速器学会で報告した。一方で広帯域空洞内に発生する不要な高次の電磁場モードを減衰させるためのRF吸収体を製作し、低電力用モデルに組み込んだ。そして高次の電磁場モードを測定するために必要なプローブアンテナの形状を電磁場シミューレーションを用いて決定し、製作を行なった。このプローブアンテナを用いて、低電力モデルにRF吸収体を組み込んだ時と取り外した時の、高次電磁場モードとプローブアンテナとのRF結合の度合いを比較し、高次の電磁場モードがRF吸収体で減衰できていることを確認した。さらにこの測定結果を電磁場シミュレーションと比較し、高次の電磁場モードが想定通り減衰できていることを明らかにした。これら前年度と今年度の測定結果から、申請者が世界で初めて提案した次世代リング型放射光源における過渡的電圧変動を補償するための広帯域空洞と補償システムが、実現可能であることを実証できた。これらの成果はKEKと海外の研究機関であるSOLEIL, ESRFとのコラボレーションミーティングにて報告し、高い関心を集めた。

这项研究的目的是建立一个系统，以补偿用于束扩展的主腔和和声腔内发生的瞬态电压波动，以实现理想的束扩展，这对于在下一代环形型辐射源中实现极低的排放至关重要。在2022年，我们在第19届日本加速器协会（Japan Accelerator Society）报道了上一年造成的补偿宽带腔的低功率模型的性能评估，并将其与电磁场模拟进行了比较。另一方面，制造了RF吸收器，以减轻宽带腔中发生并掺入低功率模型中的不必要的高阶电磁场模式。然后，使用电磁场模拟并制造了测量高阶电磁场模式所需的探针天线的形状。使用此探针天线，我们比较了高阶电磁场模式与探针天线之间的RF耦合程度时，当将RF吸收器纳入低功率模型以及去除RF吸收器并确认较高的电磁场模式可以被RF吸收降低时。此外，将测量结果与电磁场模拟进行了比较，以揭示高阶电磁场模式按预期减弱。上一年和本财政年度的这些测量结果表明，宽带腔和补偿系统用于补偿下一代环形辐射源中瞬时电压波动的补偿，这是申请人在世界上首次提出的，这是可行的。这些结果在KEK和海外研究机构Soleil和ESRF之间的合作会议上报道，引起了很多兴趣。