| Item type |
学位論文 / Thesis or Dissertation(1) |
| 公開日 |
2010-02-22 |
| タイトル |
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タイトル |
高輝度Ｘ線アンジュレータ用の耐熱ビームライン素子と新型分光器の開発 |
| 言語 |
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言語 |
jpn |
| 資源タイプ |
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資源タイプ識別子 |
http://purl.org/coar/resource_type/c_46ec |
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資源タイプ |
thesis |
| 著者名 |
望月, 哲朗
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| フリガナ |
モチズキ, テツロウ
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| 著者 |
MOCHIZUKI, Testuro
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| 学位授与機関 |
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学位授与機関名 |
総合研究大学院大学 |
| 学位名 |
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学位名 |
博士（学術） |
| 学位記番号 |
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内容記述タイプ |
Other |
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内容記述 |
総研大甲第72号 |
| 研究科 |
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値 |
数物科学研究科 |
| 専攻 |
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値 |
X1 放射光科学専攻 |
| 学位授与年月日 |
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学位授与年月日 |
1994-03-24 |
| 学位授与年度 |
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値 |
1993 |
| 要旨 |
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内容記述タイプ |
Other |
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内容記述 |
放射光科学の発展により急速に増加した利用者の強力な光源への欲求と挿入光源の発達に伴い､従末の放射光施設において挿入光源を用いた高輝度放射光ビームラインが設置されてきている｡ さらには高い蓄積電子エネルギーの実験施設を建設による､より高輝度な光源が追求されている｡ しかし､高輝度光源はその放射光の放射パワーも格段に大きくなり､特に放射の発散角度が小さくなることにより放射のパワー密度は4～5桁も高くなる｡放射光を光源から実験ハッチまで輸送するビームラインには､この様な高密度の放射光を実験に利用するために様々な素子があり､これらは直接間接に放射光のパワーに曝される｡そして､このビームラインが健全であることが高輝度放射光を利用するための基盤となる｡<br /> 1990年に稼働を開始した高エネルギ物理学研究所のARに設置されたアンジュレータ光源ビームラインNE3の建設に際し､その高勢負荷に耐えるビームライン素子の熱負荷と冷却の検討を行い､高輝度光源のビームラインに設置する素子の開発を行うことにした｡設計においては､素子の機能と熱負荷条件から冷却のモデルを用いて冷却方法の評価を行い､制作に当たっては素子の冷却の確認を有限要素法により行った｡さらに､ビームラインに設置して冷却の評価を行い､さらに高い熱負荷のビームラインでの冷却とその限界ついての検討を行った｡<br /> 分光器第一結晶は､ビームラインの利用においてそのX線の質を左右する重要な素子であり､従来の水冷却方式によるSi結晶を用いてビームラインでテストをおこなった｡その結果､結晶表面での最大熱負荷密度で1W/mm2までは冷却に破綻は生じないことがわかった｡この場合の全熱負荷は185Wであった｡NE3では常時使用する条刊において最大熱負荷密度が5W/mm2となり水冷では不十分である｡そこで､この様なパワー密度の大きなビームラインに適していると考えられるSi結晶の液体窒素冷却方式を試験した｡このために､結晶の駆動を計算機によるフィードバック制御を行う出射位置固定2結晶分光器を制作し､液体窒素冷却結品により5～30keVのスペクトルを短時間で測定できる機能を持ったものとした｡ 液体窒素冷却によるS1結晶は､試験を行った全範囲である全熱負荷で815W､最大熱負荷密度で4.3W/mm2まで分光特性が悪くならないことが確認できた｡さらにその熱変形による結晶表面の曲率半径の変化を考慮すると最大30W/mm2の熱負荷密度にも耐えるものと考えられる｡これは､次世代大型放射光施設の高輝度光源を持つビームラインでの使用においても十分な冷却性能である｡<br /> 以上のように､高輝度ビームラインの耐熱素子の設計と製作を温度計算モデルと数値解析方法を利用して行い､実際にこれらの素子をアンジュレータビームラインに設置して､計算モデルと数値解析方法を用いたビームライン素子の設計が有効であることを確認できた｡また､分光結晶の冷却方法について系統的に検討し､様々な冷却方法の適用限界を見極めた｡このようにビームライン全体について一貫した冷却の検討を行い設計製作しその限界について検討したことは初めてである |
| 所蔵 |
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値 |
有 |
| フォーマット |
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内容記述タイプ |
Other |
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内容記述 |
application/pdf |
要旨・審査要旨 / Abstract, Screening Result (300.6 kB)
