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。

本研究的目的是研究用于束团扩展的主腔和谐波腔中发生的瞬态电压波动，以实现理想的束团扩展，这对于实现下一代环形同步加速器辐射源的超低发射度至关重要目的是建立一个系统来弥补这一点。 2020财年，我们在第19届日本加速器学会上报告了前一年创建的补偿宽带腔低功耗模型的性能评估以及与电磁场仿真的比较。另一方面，我们制造了一个射频吸收器来衰减宽带腔内产生的不必要的高阶电磁场模式，并将其纳入低功耗模型中。使用电磁场模拟，确定并制造了测量高阶电磁场模式所需的探针天线的形状。使用该探针天线，我们比较了将射频吸收器纳入低功率模型时和将其移除时高阶电磁场模式与探针天线之间的射频耦合程度，确认衰减成功。他们还将这些测量结果与电磁场模拟进行了比较，发现高阶电磁场模式如预期那样衰减了。去年和今年的这些测量结果表明，申请人在世界上首次提出的用于补偿下一代环型同步辐射源Ta瞬态电压波动的宽带腔和补偿系统是可行的。。这些成果在KEK与海外研究机构SOLEIL和ESRF的合作会议上报告，引起了广泛关注。