ILCに向けた電子ビームサイズモニタ(新竹モニタ)の研究開発とATF2での測定

ILC用电子束尺寸监测器（新竹监测器）的研发及ATF2测量

• 批准号: 11J01524
• 负责人: 大録 誠広
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J01524/
• 关键词: 加速器; レーザー; ビームサイズモニター; γ線検出器

国際リニアコライダーの実現に向けて、高エネルギー加速器研究機構のAccelerator Test Facility2 (ATF2)では、電子ビームを37nmという世界最小のサイズまで収束させることを予定している。本研究の目的は、レーザーの干渉縞を用いたビームサイズモニター(通称新竹モニタ)の原理を用い、この極小電子ビームサイズを測定するモニターを開発することであった。私の研究成果は、ATF2において、電子ビームの研究開発と足並みを揃えてビームサイズ測定の技術を確立させ、これまで成功していなかった光学モードでの測定を成功させ、実用的な測定範囲を広げたことである。ビームサイズモニターには、測定するサイズに応じて3種類の光学モードが用意されているが、2012年の6月までのビームタイムで、それまで未達成であった2番目に小さいビームサイズに対応した光学モードでの測定に成功し、150nm程度のビームサイズを測定したが、最も小さいビームサイズに対応した光学モードでの測定には至らなかった。夏のビームオフの期間に、私は、ビームサイズの測定において干渉縞と電子ビームの軸の不一致が最も大きな系統誤差要因であることを示し、レーザーの光路をより再現性良く構築するための工学的な改良をおこなった。結果的に、12月のビームタイムでは全ての光学モードでの測定に成功し、70nmまでのビームサイズ測定を達成した。これらの成果により、ATF2のデザイン値である37nmのビームサイズ測定の実現可能性が示された。

为了实现日本高能加速器研究所的加速器测试设施2（ATF2），计划将电子束汇聚到世界上最小的37 nm尺寸。这项研究的目的是使用激光干扰条纹使用光束尺寸监视器（通常称为hsinchu显示器）的原理（通常称为hsinchu显示器）的原理来开发最小的电子束尺寸。我的研究结果是，在ATF2中，我们根据电子束的研究和开发建立了光束尺寸的测量技术，并以光学模式成功地进行了测量，直到现在迄今仍未成功，从而扩大了实际测量范围。梁尺寸显示器提供了三种类型的光学模式，具体取决于要测量的尺寸，但是在截至2012年6月的光束时间，光束大小是在与第二个最小光束尺寸相对应的光学模式下成功测量的，该光束尺寸迄今尚未实现，并且光束尺寸在150 nm左右，但在光束模式下均未实现，相应的光束模式与小小的大小相对应。在夏季横梁爆发期间，我表明干扰条纹与电子梁尺寸测量中的电子梁轴之间的不一致是系统误差的最大因素，并且使工程改进以更高可重现构建激光光学路径。结果，在12月的Beamtime的所有光学模式中，测量值都成功，可实现高达70 nm的光束尺寸测量。这些结果表明，光束尺寸测量值为37 nm，这是ATF2的设计值。

项目成果

IPBSM : plans and strategy to make the IPBSM operational reliable

IPBSM：使 IPBSM 可靠运行的计划和策略

• 发表时间: 2012
• 作者: 大録誠広;他14名;大録誠広
• 通讯作者: 大録誠広

新竹モニタによるレーザー干渉を用いたナノメートル電子ビームサイズ測定

利用激光干涉新竹显示器进行纳米电子束尺寸测量

• 发表时间: 2013
• 作者: 大録誠広;他14名
• 通讯作者: 他14名