SPring-8の加速器:2019年 第27回SPring-8・SACLA施設公開から学んだこと その01
2019年04月27日、私は大型放射光施設SPring-8・X線自由電子レーザー施設SACLA(以下SPring-8・SACLA,図01.01,[1])を訪れ、一般客として2019年 第27回SPring-8・SACLA施設公開(以下同施設公開,[2])に参加した。
同施設公開で、私はSPring-8の加速器で使用されている機械を見学できた。なお、SPring-8は線型加速器、シンクロトロン、蓄積リング、および、NewSUBARU(ニュースバル)の 4つの加速器で構成され、蓄積リングは高輝度・硬X線の生成と利用を、ニュースバルは短バンチ・軟X線の生成と利用を主目的にしている([3])。
線型加速器はシンクロトロンに対する前置入射器、またNewSUBARUに対する入射器として運転される([4])。
シンクロトロンは電子のエネルギーを蓄積リングで運転するエネルギーまで加速するブースターとして運転される。線型加速器で1 GeVまで加速された電子ビームを入射して8GeVまで加速し取り出す。ほぼ円形(レーストラック型)の加速器で、周長は396mである。磁石は偏向電磁石と4極電磁石(図01.02)が交互に並ぶFODOと呼ぶ配置になっている([5])。
蓄積リングはSPring-8の光源となるリングである(図01.03)。ほぼ円形の加速器で、偏向電磁石2個・4極電磁石10個(図01.02)・6極電磁石7個(図01.04)から構成される長さ30mのセルが基本構造となっている。セル間には約7 mおよび30 mの磁石のない空間があり、ここには主要光源となる挿入装置(主にアンジュレータ,図01.05,図01.06,図01.07)を設置するほか、電子ビーム入射用の機器、加速空洞、各種のビーム診断装置も設置する。このような直線部は全部で44カ所用意されている([6])。
SPring-8は加速器だけでも、大規模であることを痛感する。
参考文献
[1] 国立研究開発法人 理化学研究所,公益財団法人 高輝度光科学研究センター(JASRI).“SPring-8 ホームページ”.http://www.spring8.or.jp/ja/,(参照2024年06月27日).
[2] 国立研究開発法人 理化学研究所 播磨キャンパス.“第27回SPring-8/SACLA施設公開 ホームページ”.https://harima.riken.jp/lp/openhouse2019/toppage.html,(参照2024年06月27日).
[3] 国立研究開発法人 理化学研究所,公益財団法人 高輝度光科学研究センター(JASRI).“加速器”.SPring-8 ホームページ.SPring-8について.SPring-8とは?.実験施設.http://www.spring8.or.jp/ja/about_us/whats_sp8/facilities/accelerators/,(参照2024年06月27日).
[4] 国立研究開発法人 理化学研究所,公益財団法人 高輝度光科学研究センター(JASRI).“線型加速器”.SPring-8 ホームページ.SPring-8について.SPring-8とは?.実験施設.加速器.http://www.spring8.or.jp/ja/about_us/whats_sp8/facilities/accelerators/linac/,(参照2024年06月27日).
[5] 国立研究開発法人 理化学研究所,公益財団法人 高輝度光科学研究センター(JASRI).“シンクロトロン”.SPring-8 ホームページ.SPring-8について.SPring-8とは?.実験施設.加速器.http://www.spring8.or.jp/ja/about_us/whats_sp8/facilities/accelerators/synchrotron/,(参照2024年06月27日).
[6] 国立研究開発法人 理化学研究所,公益財団法人 高輝度光科学研究センター(JASRI).“蓄積リング”.SPring-8 ホームページ.SPring-8について.SPring-8とは?.実験施設.加速器.http://www.spring8.or.jp/ja/about_us/whats_sp8/facilities/accelerators/storage_ring/,(参照2024年06月27日).