FAS だより

第 11 号

目次
平成 27 年 11 月

１. 研究助成報告
１）米国 LCLS 視察および UCSF ワークショップ講演に参加して ........................................
（自 27.06.15 至 27.06.16

米国

1

サンフランシスコ）

国立大学法人 大阪大学 大学院工学研究科・講師 溝端 栄一
２）「大学生のための加速器入門コース」報告..........................................................................
（自 27.07.06 至 27.07.15

国内

4

高エネルギー加速器研究機構）

高エネルギー加速器研究機構 加速器研究施設 道園 真一郎
３）イオン源国際会議参加............................................................................................................
（自 27.08.23 至 27.08.28

米国

7

ニューヨーク）高エネルギー加速器研究機構 加速器研究施設 柴田 崇統
４）第１３回重イオン加速器技術に関する国際会議参加.................................................... 12（自 27.09.07 至 27.09.11
国立研究開発法人

国内横浜市）

理化学研究所

仁科加速器研究センター

サイクルトロンチーム 坂本 成彦
２. 第３２回

高エネルギー加速器セミナー（OHOʻ15）報告 ...................................................... 15（自 27.09.01 至 27.09.04

高エネルギー加速器研究機構内）

高エネルギー加速器研究機構 加速器研究施設 小林 幸則
３. 第５回 特別講演会開催報告........................................................................................................ 18（27.10.16

アルカディア市ヶ谷（私学会館）

４. 公益財団法人 高エネルギー加速器科学研究奨励会 賛助会員一覧.................................... 20
編集後記................................................................................................................................................... 21

■研究助成報告 １）

は米国に遅れを取っている。そこで、筆者らは、

米国 LCLS 視察および UCSF
ワークショップ講演に参加してLCLS を視察して最新装置の稼働状況や新規コン
セプトの情報収集を行うとともに、LCLS を利用する米国の研究者らと UCSF（カリフォルニア大

国立大学法人大阪大学

学サンフランシスコ校）にてワークショップを開大学院工学研究科

催し、最先端の研究成果の議論を通して交流を深

溝端

め、これを SACLA における装置開発と研究の加栄一

速化に繋げて、我が国の将来の高エネルギー加速
2012 年 に 我 が 国 で 供 用 が 開 始 さ れ た SACLA
は、米国 SLAC 国立加速器研究所の LCLS（Linac

器科学の発展への基盤を構築することを目的として、本事業を企画し実施した。

Coherent Light Source）に次ぎ、世界で 2 番目に設

今回の事業では、SACLA での実験に携わる者と立された X 線自由電子レーザー（XFEL）施設でして、筆者のほかに、KEK の湯本史明博士と、理ある。近年、超高輝度・極短パルス・高空間コヒー

研播磨研究所の田中里枝博士と山下恵太郎博士にレンスという XFEL の特性を利用して、微結晶（ナよる視察チームを編成して米国を訪れた（Fig.2）。

ノ〜ミクロンサイズ）試料で蛋白質の構造解析

また、現地でのサポートメンバーとして、スタンを可能にする新しい技術：連続フェムト秒微結晶

フォード大学の加藤英明博士と松井勉博士にご協

解 析 法（Serial Femtosecond X-ray crystallography:

力をいただいた。

SFX）が考案された。これは、多数の微結晶溶液
をインジェクターから極細の液体ストリームとして噴出し、そこに XFEL パルスを照射して、多数の異なる配向の微結晶からの回折データを連続測定する手法である（Fig.1）。

Fig.2 視察チームと米国研究者との交歓会にて。左から、田中、溝端、Stroud、湯本、山下、Holton（敬称略）。

Fig.1 連続フェムト秒微結晶解析法（SFX）の概念図。
実験目的に応じて、ポンプ・プローブやストップト・フローの技術を組み合わせて、蛋白質の構造解析を行う。

6 月 16 日にサンフランシスコ空港に到着後、加藤博士の車に同乗し、最初に LCLS を訪れた。
ここでは、Aina Cohen 博士が歓迎をしてくださり、
施設内の複数のビームラインを 2 時間に渡って案SFX では、このインジェクターの技術が構造内していただき、実験装置についての詳細な説明解析を成功させるためにきわめて重要である。

を受けた（Fig.3）。様々に示唆に富んだ話を伺う

LCLS の稼働は SACLA に３年先行して開始されことができたが、特に興味深かったのは、ひとつたため、インジェクターをはじめとする実験装の実験ハッチ内に 2 つの測定チャンバーを上流と置の開発や測定手法のノウハウについて、日本

下流に直列に設置することで、上流のチャンバー−1−

で測定がなされた後の XFEL のビームを下流で再を最適化するための種々の工夫が凝らされていた

利用して実験をするシステムを構築していたことことが印象的であった。ここでは蛋白質構造をである（Fig.4）。このシステムは実験効率を２倍

SFX や小角散乱などの複数の技術を利用して解明に向上させることができるので、このコンセプト

する複合構造解析の可能性について意見を交換しを参考に SACLA 独自の装置開発に繋げ、運用すた。さらに、Cohen 博士から、最近報告した論文ることも可能であろう。

で使用した生データの提供を申し出ていただき、
日本での最新の構造精密化プログラムの改良を着手できるようになるなど、新しい研究の展開につながる成果も得られた。

Fig.5 SSRL 屋舎の正面玄関。
Fig.3 LCLS 内で最新の実験装置の説明をするCohen 博士。

翌 17 日 に は、UCSF Mission Bay キ ャ ン パ スの Genentech Hall に お い て、 複 合 構 造 解 析 につ い て の ワ ー ク シ ョ ッ プ『Workshop on Serial
Femtosecond Crystallography, SAXS, & Cryo-EM』（オーガナイザー： James Fraser 博士、湯本博士）を開催した。筆者ら日本人メンバーも演者として参加した（Fig.6）。

Fig.4 LCLS 内で直列測定チャンバーの説明をうける筆者ら。

次に、LCLS に隣接する米国最古のシンクロト
ロ ン 放 射 光 施 設 SSRL（Fig.5） に 移 動 し、 さ らに 2 時間をかけて、各種ビームラインの視察を、
Cohen 博士、および、SSRL のビームライン管理者の松井博士の案内のもとに行った。SSRL は屋
舎も内部の備品も古い物が多かったが、実験効率

Fig.6 UCSF で開催したワークショップの講演会場の様子。

−2−

この会場には、構造生物学の世界的権威である

装置改良の速度や、高度な解析技術に対応する国

Robert Stroud 博士をはじめとする著名研究者のほ内の体制や人材が不足していることが、日本でのか、Adam Frost 博士や Henry van den Bedem 博士

クライオ電顕の展開を阻む壁となっている。クなど若手の気鋭の研究者および学生ら、約 60 名

ライオ電顕での構造解析には、SACLA や Photonが参加し、5 時間にわたって未発表データを含む

Factory などで結晶解析により得られた精度の高

最新の研究成果についての講演と討論が行われい部分構造を役立てることができる。これは複合た。筆者の講演では、SACLA における装置開発

構造解析時代の重要な技術テーマであり、今回のの進捗を紹介するとともに、金属蛋白質の無損

ワークショップを開催した理由のひとつでもあ傷 構 造 解 析 に つ い て、SACLA、Photon Factory、る。
ワークショップの最後に、会場内にて懇親会がSPring-8 を利用して得られた研究成果を中心に、開催され、参加者と実り多い議論を交わすことが発表を行った。
ワークショップの後半には、会場となった建物できた。特に、ポスドクや学生といった若い研究

内の実験室の見学会が催された。特に、1 階の実者と、実験の具体的なノウハウについて情報交換

験室には UCSF が誇る最先端の電子顕微鏡と関連を行うことができたのは有意義であった。中でも、設備が設置されており、それらを使った実験の様

LCLS にて複数のタイプのインジェクター開発の子を詳しく視察した（Fig.7）。

現場を担当してきた若手研究者たちから、これまでの装置の特性や、最新のインジェクターの開発状況についての詳細な情報を得ることができた。
この意見交換を機に、日米合同の装置開発の共同研究が開始されている。同行した湯本博士は、この秋の SACLA でのビームタイムの実験に彼らを招へいし、LCLS で開発された最新のインジェク
ターを使って SACLA で初の実験を行う予定である。その他、ワークショップ参加者との複数の共同研究が着手されており、今回の事業により、日米の研究者の往来を含め、研究交流のパイプを強Fig.7 UCSF の電子顕微鏡（左）とクライオ実験装置（右）。

化することに成功した。近々、共同研究業績として形になることが期待される。

この実験室において、Yifan Cheng 博士や David

上述の事業成果は、我が国の将来の高エネル

Agard 博士らによって新型の直接検出器が共同開

ギー加速器科学の発展に資するものと確信してい発された。これを使用することで、蛋白質のクラる。今後、一層の貢献ができるよう研究に注力しイオ電顕による構造観察の精度は飛躍的に進歩て参りたい。

し、現在世界の注目を集めている。クライオ電顕
では、その構造解析において結晶を必要としない。
そのため、超分子複合体や天然変性領域を含む不安定で結晶が得られにくい標的分子を対象にした構造解明に向けて、クライオ電顕の広範な利用が期待されている。
昨年ごろより、日本においてもクライオ電顕の利用を望む声が高まっているが、日進月歩で進む−3−

■研究助成報告 ２）「大学生のための加速器入門コース」
報告

2. 報告
中国科学技術大学は中国でも屈指の名門大学ですが、彼らの大半はまだ加速器物理を勉強し始めたばかりの若者達です。経済発展の著しい中国で高エネルギー加速器研究機構

は科学技術でも目覚ましい発展を遂げていること

加速器研究施設は言うまでもなく、加速器物理分野に於いても医

道園

真一郎

療用加速器、テラヘルツ FEL、次世代放射光施設等、多くのプロジェクトが計画中です。
上海から飛行機で内陸へ 1 時間の合肥にある中国科学技術大学の一行は梅雨も半ばを超えた 7 月

1. 開催の経緯

5 日の夜、成田空港に到着しました。朝、8 時の「大学生のための加速器入門コース」が 7 月 6

合肥発の飛行機に乗るために 5 時起きで自宅を出日から 7 月 15 日までの 10 日間、KEK で開催さてから、KEK の宿舎に到着したのが午後 10 時とれました。参加者は中国科学技術大学の大学院生いう長旅でした。20 名のほとんどが日本はもちと学部生 19 名と引率者１名の計 20 名です。

ろん、外国に出るのは初めてという若者達です。

そもそもこの企画は、加速器研究施設が申請した科学技術振興機構（JST）の「さくらサイエン

加速器施設長・山口誠哉氏、受入責任者の大スプラン」に採択されたところから始まりました。

見和人氏の挨拶から始まった開会式の後、現在、当初の計画では、JST の招聘で中国科学技術大学

世界最先端のプロジェクト、SuperKEKB、ILC、の教官 1 人と 10 名の学生が参加する予定でした。

ERLs で中核を担って活躍中の KEK の研究者がが、このプログラムへの参加希望者を大学内では

そ れ ぞ れ “Introduction to SuperKEKB accelerator”,

かったところ、100 名を超える応募者があったと“Accelerator System of International Linear Collider”,

いうことから、一人でも多くの学生を KEK に招“Energy Recovery Linacs” と題した講義を行いまし聘して、加速器の魅力を知ってもらおうと加速器た。その後、2 日間をかけて KEK が有する主だっ奨励会に補助をお願いしました。その他、加速器

た加速器施設全てを見学しましたが、まず我々が研究施設や先方大学からの補助もあり、結果、さ驚かされたのは、彼らの旺盛な探究心と積極性でくらサイエンスプランで予定していた約 2 倍の規した。講義でも施設見学でも、講師や説明者が学模のスクールとなりました。

生達の質問攻めにあい、予定時間をオーバーしてしまうのです。彼らの新しいものに対する率直な
興味や活発な質問が、おとなしい日本人学生に慣れた受け手には新鮮で、非常に好ましいものと写ったようです。
今、世界の加速器分野では次々と新たな大型プ
ロジェクトが計画中、建設中ですが、人的資源の不足が大きな問題となっています。そういう意味
で未来の加速器の担い手を育てることは、世界最先端の研究と共に非常に重要な課題となっています。研究への好奇心を物怖じせずに表現してくる学生達に次世代の加速器分野の可能性が見いだせ
るかもしれません。

−4−このスクールでは実習を行いました。実習は普の宿舎に帰ってきたのは、つくば駅発の最終バス

段の研究所業務で忙しい指導研究者に大きな負担だったと翌月曜日に聞きました。浅草や秋葉原でがかかり、また人数制限もあって、なかなか実

目一杯の買物をしたり、居酒屋でアジの活け造り

現が難しいものですが、今回は KEKB の真空グに驚いたりして日本の休日を満喫しました。中にループが引き受けてくれたのを皮切りに QCS マ

は土曜日のプログラムが終わってから東京に出か

グネット、電子銃、LLRF グループに実習をお願

けて、カプセルホテルに泊まり、日本の文化を目

いし、これに理論実習も加えて、計 5 コースに分一杯満喫してきた強者もいたようです。カプセル

かれて実習を行うことができました。話を聞くだ

ホテルは小さいけれど全てが清潔で便利にできてけでなく、研究施設内で実際のハードに触れてのおり、非常に快適だったとのことでした。

実習は学生達の得難い経験となりました。
最終日には学生達は 10 分間の持ち時間が与えられ、10 日間の日本滞在で学んだこと、感じた
こと、将来の目標などを KEK の聴衆が見守る中で発表しました。その中で多くの学生が近い将来、
必ずまた KEK に来たいと感じていました。中国と日本は隣国でありながら、日常生活で英語が通
じないという言葉の壁もあり、これまでは海外での活動を希望する研究者の視線は欧米に向いていました。しかし、実際に訪日し、日本の研究所で世界最先端の研究が進んでいることを目の当たりにすると、彼らの考え方は随分と違ってくるようです。今回の訪問をきっかけとして、大きな可能性を秘めた中国の若い研究者達が日本に関心を今回のプログラムの目玉は 7月10日の加速器の持ってくれたことは、今後の日中の科学技術協力

実習と共に、細山謙二名誉教授による “Feynmanʼsの発展に大きな弾みをつけることにつながると確World of Physics” と銘打った実習でした。まずは信しました。

ファインマンの物理を周氏が中国語で講義した
後、細山教授オリジナルの科学おもちゃ、「超電

今回のスクールの特徴は、受入担当者が助教の導コースター」「鉄球リニアック」「ころがりトロ

周徳民氏を中心とした中国人若手研究者の面々でン」などを使っての実習が始まりました。学生達

あったということでしょう。KEK には多くの外はまさに「おもちゃを与えられた子供」のように

国人研究者が在籍していますが、加速器研究施設

目を輝かせてファインマンの世界を楽しみましでは 10 名を超える中国人研究者が働いています。

た。
「今までは本の上で、頭の中にしかなかった

彼らが一致団結して、事務局長の周氏を支え、母知識を実際に手で触れて、体で会得した」という国からやってきた後輩達のために奔走しました。

一人の学生の言葉が印象的でした。

施設見学では自分の普段仕事をしている加速器の説明をしたり、実習では各グループで中心となっ学生達の興味は加速器物理だけにではなく、初て活動しました。

めての日本の文化にも余すところなく発揮されたようです。7 月 13 日の日曜日は自由時間となっていましたが、朝早くから東京に出かけ、KEK−5−3. 最後に先に述べた中国人若手研究者のこのスクールでの活躍を支えてくれたのが、同じ加速器研究施設の日本人若手研究者でした。特に実習ではキャリアの浅い中国人研究者を指導して、計画を練ったり、放射線手続きを進めたりに非常に心強い存在でした。近い将来、KEK の加速器を背負って立つ日本人と中国人が自然に協力して働く姿はKEK が国際研究所として成熟してきたということです。
JST のさくらプログラムと同時進行ということで何かと煩雑な事務を根気よく処理してくださっ
た KEK の研究協力課の方々は大変お世話になりました。
また申請に当たり、不慣れな我々を色々とご指導いただき、補助金を支給してくださった財団と加速器研究施設に深く感謝いたします。

−6−

■研究助成報告 ３）

イオン源国際会議（16th International
Conference on Ion Source）参加

近年、イオン源の研究開発に向けたプラズマの数値シミュレーションに関連する発表が増えてきたことが印象深い。この背景として、ここ数年の数値計算機性能の進展に伴い、プラズマ輸送過

高エネルギー加速器研究機構

程・相互作用の計算に必要なメモリなどのマシン

加速器施設

パワーの確保が容易になったことが考えられる。

柴田

従来のイオン源国際会議では、フィラメント陰極

崇統を用いたアーク放電型イオン源内のプラズマのシ
ブルックヘブン国立研究所（Brookhaven National

ミュレーションに関する発表は行われてきた。しLaboratory; BNL）主催にて、第 16 回イオン源国際

かし、プラズマ温度・密度分布がマイクロ秒以会議（International Conference on Ion Sources; ICIS）

下の短い時定数で変化する、高周波放電型（RF）

が、米国・ニューヨーク州・ニューヨーク市にイオン源、電子サイクロトロン共鳴型（ECR）イて 8 月 23 日から 28 日の期間にわたり開催された。

オン源を対象としたプラズマの解明に関する発表

申請者は同会議に参加し、J-PARC イオン源内のは少なかった。今回の ICIS では、申請者が確認

プラズマを対象とした数値シミュレーションの立する限りでは、RF イオン源に関する計算結果のち上げと、その計算結果について発表を行った。

発表が本発表を含めて少なくとも 3 件（J-PARC

この報告では、第 1 章にてイオン源国際会議の概以外に SNS, CERN）、ECR イオン源発表が 6 件あ要、第 2 章では、ICIS で見かけた特に興味深い発り、高精度・高分解能のイオン源プラズマシミュ

表、第 3 章で本研究発表について述べ、第 4 章でレーションが各研究所・大学で立ち上げられたこ

全体のまとめを記した。

とが認識された。

1. 会議の概要

2. 国際会議で見かけた興味深い発表

イオン源国際会議は、隔年で開催され、2015

ユバスキュラ大学（JYFL, フィンランド）の発

年に第 16 回を迎える国際会議である。同会議は表では、ECR イオン源内で発生する電磁流体力学

世界各国からイオン源応用・設計開発に関連する的（MHD）不安定性について説明している。イ

研究者が参加する、イオン源分野最大の国際会議

オン源内のプラズマが示す空間的・時間的変化とであり、例年 200 件の発表（400 件の発表申込み）

ビーム電流値の関係に言及した発表は近年シミュが寄せられる。

レーション研究の進展とともに増加しており、今年度の ICIS では、衝突型加速器、核融合プ
ラズマ加熱、中性子源用イオン源における大強度、J-PARC イオン源の設計にも重要であると考えたので、ここで紹介する。

高輝度、また電荷の高いイオンビーム生成、また、ECR イオン源に限らず、RF イオン源、アーク

放射性イオンビーム（radioactive ion beam）生成、イオン源など含め、加速器用、加熱用イオン源性

電荷繁殖（charge breeding）用イオン源の高効率能向上の目的の 1 つは大電流化（大強度化）であ化に向けた実験・シミュレーションの成果が主とる。そのためには、イオン源内のプラズマ生成効

して報告された。発表件数は、例年に並び、口頭率の向上、あるいは生成されたイオンの引き出し

発表 49 件、ポスター発表 206 件の計 255 件であ効率の向上が要求される。上記を達成するためにり、参加者は一般 193 名、シニア 8 名、学生 35

は、イオン源内プラズマの空間的・時間的な挙動

名の計 236 名であった。日本からの発表は 44 件と、を設計検討レベルで（定量的に）理解することが開催地米国からの 76 件に次いで 2 番目に多い報必要である。一方、イオン源内の高密度プラズマ（プラズマ密度 np が 1016 - 1019m-3）では、プラズ

告がなされた。

−7−

マ粒子同士の相互作用、電磁場の空間・時間変化

けでなく、プラズマの生成に RF コイルの振動電などの効果を同時に考慮する必要があり、理論解

流によって誘起する誘導電磁場を用いる RF イオ

析的に定量的なプラズマ挙動を知ることは容易でン源でも共通の課題と言える。特に、磁場強度のはない。

勾配やβなど MHD 不安定性の抑制条件は、RF

本発表は、JYFL, LBNL, 理化学研究所、米国ミプラズマ中でも重要な可能性が高い。しかし、前シガン州立大学の保有する ECR イオン源につい述したように、イオン源内部の EEDF の形や、電て、ビーム電流値とイオン源磁場強度に関する

磁場分布とプラズマ・電磁場間の相互作用を理解

実験結果を集計し、イオン源内部の電子のエネするためには多様な効果を含めた理論モデルを仮

ルギー分布と MHD 不安定性の発生条件を説明し定し、それを検証する必要がある。イオン源内のている。入射磁場強度 BECR とイオン源内の最小EEDF やポテンシャル構造を図るには、アーク放

磁場強度 Bmin の比 Bmin/ が低い場合、イオン源か電型のイオン源では静電プローブなどが用いられら引き出されるビーム電流値が低下する原因は、

るが、ECR や RF イオン源内の時間変化が急峻な

MHD 不安定性の抑制条件の１つプラズマでは困難である。

n kT
 = 2e e << 1 
B / 2 μ0

このような測定困難なプラズマ中のパラメータ
分布を理解する 1 つの手段として、プラズマの数(2-1)

値シミュレーションが活用され始めている。近年

がイオン源中心の弱磁場（Bmin）領域で満たされでは、数値計算機の性能の進展に伴い、プラズマなくなるためである。一方、磁場強度比が最適値

中の多粒子間相互作用の計算や、高い空間・時間

より高い場合、ビーム電流値が時間的に振動する分解能の電磁場計算を可能とする計算機が容易・ため、暗転したビームが得られない結果が測定さ安価に得られるようになってきている。今回の国れている。発表では、この振動が次のようなモデ際会議でも、イオン源プラズマのシミュレーショ

ルで生起すると説明している。ECR 加熱によっンに関する報告が増えたのは、このような背景がて電子の加速が行われると、磁力線に垂直・平行あるためと考えられる。とは言え、プラズマ中の方向で、電子輸送過程が異なるために、電子はエ

すべての効果を含めた数値計算は現状では困難でネルギーの低い電子と、高エネルギー電子に 2 極あり、プラズマ全体の挙動に支配的な物理機構・化したエネルギー分布関数（EEDF）を持つ。プパラメータに特化したモデリング技術の確立が今

ラズマ中のエネルギーの大部分は高エネルギーの後重要となる。

電子が有しており、これらがプラズマ中に励起さと相互作用することで、電磁波（マイクロ波）お3. 本発表内容
2014 年 9 月 29 日 よ り、J-PARC リ ニ ア ッ ク でよび電子のバーストを誘起するとしている。同物

は セ シ ウ ム（Cs） 添 加 型、 高 周 波 放 電 型（RF）

れた電磁場（プラズマ電流に起因する誘導電磁場）理モデルを検証するため、JYFL では ECR イオン
源にバイアス電圧を印加可能なディスクを取り付
け、不安定性が生起した際に生じ得る電子電流のバーストを測定を予定している。今後の方針として、EEDF の 2 極化や励起電磁場と電子間の相互作用が発生する過程を実験的に確かめる方法が検討中されている。
このようなプラズマ中の励起電磁場と荷電粒子（電子）との相互作用の理解は、ECR イオン源だ

Fig.1

−8−

Schematic drawing of J-PARC ion source．

マの輸送過程とアンテナ破損条件の関係は未だ完
全には理解されていない。プラズマ熱流束の集中を緩和することができれば、アンテナ・イオン源
寿命を延ばすことができる可能性がある。本研究では、プラズマの生成・輸送過程を予測するため、、分子イオン（H2+）
イオン源内の電子、陽子（H+）の輸送過程と、プラズマ中に励起される容量性・誘導性電磁場を同時に解析するシミュレーション
Fig.2

モデルを構築した。

Geometry of 2D numerical model.

J-PARC イ オ ン 源 の 概 念 図 を Fig.1 に 示 す。3巻きの内部アンテナコイルが円筒型の無酸化銅（OFC）チャンバの中央に設置されており、周囲にはプラズマ閉じ込め用に計 22 本のカスプ磁石が取り付けられている。1 組のロッドフィルター
磁石が、Fig.1,2 に示すように、アンテナコイルとプラズマ電極（PE）の間に挿入される。Figure 3に上記の磁石によるイオン源内の磁場強度分布を示した。イオン源の放電条件は、Table 1 に簡潔
Fig.3 Contour of absolute magnetic flux density bycusp and ﬁlter magnets.

に示した。
シミュレーションでは、2 次元のイオン源幾何

水素負イオン（H-）源の運転が開始された。バル

形状を Fig.2 のような XZ 平面内に取った。ロッブの誤操作による Cs 過多で 10 月に 1 回の RF ア

ドフィルター磁石が形成する磁力線の影響を取ンテナ破損以外、運転は順調であり、電流値 33

り入れるため、磁石に垂直な平面を選択した。モmA、duty factor 1.25 %（0.5 ms × 25 Hz）、規格化

デ ル で は、 プ ラ ズ マ 粒 子（ 電 子、H+、H2+ ） のRMS エミッタンス 1.5π mm mrad の H- ビームをBoltzmann 方程式を Leap-Frog 法と呼ばれる差分

1100 時間引き出すことに成功した。またイオン法で計算する。Table 2 に、各粒子の初期密度と、源寿命は 1 か月以上保持した。今後の運転では、超粒子の重み、差分計算の時間ステップ幅を示し

さらなる H- ビーム大電流化（30 -> 50 mA）が図た。Boltzmann 方程式の差分計算は、電磁場によられる予定であり、イオン源に高パワーを印加した連続運転が行われる。イオン源内部のプラズマ

TABLE I.

H2 gas pressure
Gas temperature (H2, H, Cs)
Dissociation degree

生成・輸送機構と、H- 生成量への影響の理解は、ビーム大電流化に不可欠な課題である。本発表では、上記目的のための数値シミュレーションモデ

Discharging conditions in the numerical model.

TABLE II.

ルの構築と、今後問題となりうる RF イオン源内部アンテナの損耗機構について報告した。
RF イオン源の寿命を決定する最大の要因は内部アンテナの破損である。これまでのイオン源実
験データから、アンテナ破損の 1 つの原因は、製作時にアンテナ表面のガラスコーティングに生じるクラックであるとされている。しかし、プラズ−9−

3.0 Pa1000 K
0.1

Initial particle density and calculation conditions.

Electron density
Proton density
H2+ density

1.0 × 1015 m-3
9.0 × 1014 m-3
1.0 × 1014 m-3

Particle weight
Time step width for orbit
calculation
Time step width for collisioncalculation
FDTD cell width

w = 106 – 107
dt = 1 × 10-13 s
dtcoll = 1 × 10-11 s
δ = 2 × 10 m
-3

る軌道計算と衝突による生成・消滅・運動量移行

ンテナ表面電位の符号が負に変化する。このとき、の計算の 2 部に分かれる。また、プラズマ粒子が正イオンがアンテナコイルへと加速される。

+

経験する衝突過程は、背景粒子（H, H2, Cs, H3 ）Figure 5 にアンテナコイルの 1-3 巻きへ電子、との間の弾性・非弾性衝突と、プラズマ粒子同士+

H 、および H2+ によって運ばれる熱流束の総和ののクーロン衝突に大別される。弾性・非弾性衝突

時間変化を示した。アンテナコイルの表面電位がによる運動量移行や反応エネルギーロスの計算

負になる時刻で、正イオンによる熱流束が増加しは、擬衝突法（Null Collision Method; NCM）によっている理由は、上記アンテナ電位が負になるためて扱われる。クーロン衝突時の運動量移行は、二体 衝 突 モ デ ル（Binary Collision Model; BCM） により計算した。イオン源内に形成される電磁場
は、永久磁石による静磁場、RF コイル内の交流電流が作り出す誘導電磁場がある。一方、コイル
自身の電位により作り出される容量性電場がプラ
ズマ粒子加速に影響しうるシミュレーション・測定結果が CERN の Linac4 イオン源で報告されている。RF コイルによってイオン源内に形成される誘導電磁場は、Maxwell 方程式を、FDTD（Finite
Differential Time Domain）法を適用して計算した。
アンテナコイルの電位が形成する容量性電場は、コイル表面を境界条件とした Laplace 方程式をSOR（Successive Over Relaxation）法により計算することで求めた。
上述のモデルを用い、RF 半周期が経過した後の電子密度 (a)、H+ 密度 (b)、および H2+ 密度 (c)分布を Fig.4 に示した。アンテナ印加電圧は初めの 0.25RF サイクルで正の値を持つ。そのため、電子はアンテナに向けて加速される。また、ロッドフィルター磁石（Z = 20 mm, R = 20-30 mm）にが形成する磁力線、特に磁束密度の絶対値が 30-120
Gauss（Fig.3 参照）の領域に電子は捕われる。こFig.4 Spatial variations of electron (a), H+ (b) and H2+(c) density after 0.5 RF cycle.

れらの影響により、初期条件で一様に与えた電子密度はアンテナコイル 1 巻きと 2 巻き部の外側に局在化する。高電子密度（~ 1016 m-3）領域では、
電子と水素分子・原子間の電離過程が促進される。
シミュレーションでは、分子解離度を 0.1 としたため、H2+ の生成が H+ の生成レートより 1 桁近く高い。これにより、高電子密度領域では、電子とH2+ イオンによって、プラズマ中の準中性が保たれる。
0.25RF サイクル後（t > 1.25 × 10 s）では、ア
7

Fig.5 Total electron, H+ and H2+ heat ﬂux to 1st ‒ 3rdturn of antenna coil.

− 10 −

イオン源分光計測やビーム計測結果と比較することが、RF プラズマモデルを確立する今後の課題となる。
4. まとめ第 16 回イオン源国際会議（ICIS）はイオン源
分野最大の国際会議であり、今年度は米国 BNL
主催のもと、255 件の研究報告、236 名の参加者
Fig.6

Time variations of average energy.

が米国ニューヨーク市に集った。申請者には、今年度の ICIS はイオン源の実験結果だけでなく、である。しかし、アンテナへの熱流束の大部分は、イオン源の内部で生成されるプラズマの物理機構

初期放電時は電子によって担われている。Figureを明らかにするための解析、シミュレーションに++

6 に電子 , H , H2 の平均エネルギーの時間変化を関する報告が増えてきたことが印象深かった。特示す。Figure 5 において 0.5RF サイクルまでに電に、JYFL の ECR イオン源における電子エネル子による熱流束が正イオン束を上回るのは、電子ギー分布を理解する実験・理論解析の試みは、従の平均エネルギーが、アンテナ電位が負に転じた

来、経験的手法が主であったイオン源設計を次後も正イオンのエネルギーを上回るためである。

の段階に前進させるものであると感じさせられこれは、アンテナによる容量性電場（t = 0, 2.5 ×

た。申請者も、J-PARC イオン源シミュレーショ

7

10 s でそれぞれ正負のピークを持つ）の立ち上ンモデルを構築し、その詳細と初期計算結果につがりに対し、電子の応答が早いためである。

いて ICIS にて発表を行った。本発表については、

本発表では、J-PARC RF イオン源内のプラズマ

CERN、SNS、NIFS、IFMIF など国内外の研究機輸送過程と電磁場分布を計算可能な 2 次元シミュ関の参加者から非常に有用なアドバイスをいただ

レーションモデルと、その計算技法について説明

いた J-PARC リニアックでは、H- ビーム強度の大した。また、内部 RF アンテナの損耗機構を明ら強度化（今年度は連続運転におけるビーム電流をかにするため、プラズマによる熱流束の時間発展

30 mA から 50 mA へと増加）や、イオン源の長を調べた。アンテナ熱負荷の発生機構は以下に要

寿命化は重要な課題であり、今回の国際会議にお約される；いて得られた知見をもとに、シミュレーションモ

・ロッドフィルター磁石による磁力線、およびアンテナ表面の正電位により、コイルの 1, 2

デルを向上させ、定量的なプラズマ挙動の理解とともに装置設計への応用を行う所存である。

巻き近傍に電子が局在化する。
・電子密度の局所的増加により、H+, H2+ の電離生成過程が促進される。
・0.25RF サイクル以後、アンテナ表面電位が負に切り替わることで、アンテナコイルに向けた正イオン熱流束が、電子熱流束に加わる。
本発表では、RF プラズマに対する物理モデルの検証を兼ね、アンテナ損耗機構を理解するための熱流束計算を行った。しかし、計算結果のみでは物理モデルが十分に検証されたとは言えない。
同モデルによるプラズマの空間分布・時間変化と、− 11 −

■研究助成報告 ４）

第13 回 重イオン加速器技術に関する国際会議（HIAT2015）

ゴにて開催された（参加者約 80 名）。今回、会場を横浜に移して第 13 回を開催する運びとなった。
規模はそれほど大きくないが、重イオン加速器に焦点を絞った国際的な研究会が他に無い所為も国立研究開発法人 理化学研究所

あって、世界の主要な RI ビーム施設から活発な

仁科加速器研究センター

発表が行われている。この会議が日本で開催されサイクロトロンチーム

るのは初めてで、この機会に、基礎科学から応用

坂本 成彦

研究までをカバーする日本の重イオン加速器施設と協力して、重イオン加速器技術と RI ビーム加速器施設の発展を図ることとした。

1. 概要と目的
第 13 回重イオン加速器技術に関する国際会議

今回、口頭発表数は招待講演を含めて 50、ポ（13th International Conference on Heavy Ion

スター発表は 53 であった。会議の参加者は 120

Accelerator Technology: HIAT2015） が、 横 浜 ベ イ

名（企業展示関係者および同伴者を除く）で、うエリアにあるワークピア横浜において 2015 年 9

ち 58 名が国外からの参加であった（表１）。

月 6 日から 9 月 11 日まで開催された。ホスト研
究機関は理化学研究所仁科加速器研究センター、

2. 会議で議論された内容

大阪大学核物理研究センター、筑波大学研究基盤

9 月 6 日の夕刻より、レセプション中に研究助

総合センター応用加速器部門、放射線医学総合研成による補助を受けた学生によるポスターセッ

究所、日本原子力研究機構高崎量子応用研究所でションを行った。これは、当会議始まって以来、ある。

初めての企画である。これによってレセプション

この会議は、1973 年に英ダレスブリで開催さ参加者も 80 名を超え、会議前日から盛会となった。

れた「静電加速器技術に関する国際会議」に端を会議に於いて取り扱われる、以下 7 つの議題発する。1995 年の第 7 回（豪キャンベラ）から・静電加速器重イオン加速器技術に関する国際会議として開催

・室温・超伝導の線形加速器

されるようになり、その後、重イオン加速器の幅

・室温・超伝導の円形加速器

広い分野において、先端技術開発・応用研究・施・シンクロトロン及び蓄積リング

設現状報告・将来計画などの議論を活発に行って・RI ビーム発生施設

きた。

・イオン源及びイオントラップ

ほぼ 3 年おきに開催され、2009 年に第 11 回を・加速器の主要構成装置とそのシステム

伊ヴェニスにて開催（参加者 129 名）、2012 年には、について、初日の 9 月 7 日より最終日まで 16 の第 12 回がアルゴンヌ国立研究所の主催で米シカ

口頭発表セッションにて議論を行った。以下、口頭発表のあった論文について、スケジュール順に

表 1. 国別参加人数
国名人数

簡単に報告する。

国名

人数

日本

62

スイス

3

アメリカ

11

ロシア

3

フランス

9

インド

3

ドイツ

7

カナダ

3

韓国

5

ポーランド

2

イタリア

5

マレーシア

1

中国

5

オーストリア1− 12 −

初日は、本会議議長の開会宣言に続き、ホスト機関を代表して理化学研究所仁科加速器研究セン
ター長の歓迎挨拶、並びに実行委員長からの運営説明により幕を開けた。引き続き、プレナリーセッ
ションとして、Y. Kadi による HIE-ISOLDE のビー
ムコミッショニングの報告、J. Wei による 400 kWのウランビーム供給を目指す FRIB の超伝導線形

れぞれ L. Sun、M. A. Bodendorfer によってなされ加速器建設の状況についての報告が行われた。さた。M. Grieser は、
MPI での CSR（クライオジェニッ

らに、重イオン加速器の応用・利用の話題として、

ク静電リング）で Ar 一価ビームの蓄積に成功し、H.Ohno により、群馬大重イオン医療センターで今年の春に最初の実験が行われたと報告した。まの最近の治療の状況、P. Schaffer により TRIUMF

た、Y. Yamaguchi から RIBF における Rare RI Ring

における

99m

Tc など放射性医薬品の製造に関する報告がなされた。

のコミッショニングについての報告があった。続
いて、JINR での医療用超伝導シンクロトロン、

午後は、N. Fukunishi による重イオンサイクロト

J-PARC でのウランビーム加速のシミュレーション、

ロンのレビューを皮切りに、最近新しい炭素素材

神奈川がんセンター（iRock）のシンクロトロンを用いた荷電変換膜に関する発表が H. Hasebe によのコミッショニングの状況についてそれぞれ、り行われた。GANIL の O. Kamalou により近年のE. Syresin、P. Saha、E. Takeshita により報告された。

GANIL の RI ビーム生成の状況の報告があり、ま2 日目午後のセッションは、RI ビーム発生施設のた A. Calanna による LNS-INFN 超伝導サイクロト

セッションで、FRIB からは、荷電変換用の液体

ロンのビーム増強のアイデアの紹介、K. Kamakura

リチウム膜装置の建設状況の報告があり、GSI かによる新しい高温超伝導材を用いたリングサイク

らは、L. Groening と P. Scharrer からそれぞれ入射

ロトロンの設計、I. Ivanenko による JINR の新し

器 UNILAC のアップグレードとパルス化したガいサイクロトロン（DC280）と、W. Beeckman によスジェットストリッパーの紹介がなされた。また、る JINR/FLNR で開発された RI ビームの Fragment

SPIRAL2 プロジェクトの報告として、J-M Lagniel

Separator についての報告がなされた。

が進捗状況を、P. Anger が建屋の建設プロセスに

口頭発表に引き続き行われたポスターセッショ

ついて説明を行った。続いて INFN の SPES プロ

ンでは、加速器利用と応用、静電加速器、サイクジェクトの建設状況と UCx 標的の製作状況が、そロトロン、シンクロトロン及び蓄積リング、そし

れぞれ M. Comunian、A. Andrighetto により報告さて加速器の主要構成機器の発表（ポスター数 27）れた。この日のセッション終了後、夕刻より神奈が行われた。

川がんセンターの見学会が開催された。

2 日目は、午前中よりシンクロトロン及び蓄積

3 日目は、線形加速器のセッションとなった。

リングのセッションが設定された。HIRFL/IMP、Z. A. Conway、M. Hendricks、C. Dickerson、

LEIR/LHC のビーム強度増強に関しての報告がそ

R. Pardo、R. Vondrasek により、それぞれアルゴン
ヌ研究所 ATLAS 加速器施設での、高電場勾配の
低β空洞の開発の成功、ATLAS の運転状況、ビー
ムシミュレーションによるフィードバックを取り入れたビーム調整、ビーム強度増強プロジェクト、
さらに CARIBU プロジェクトの現状についての報告があった。続いて、TRIUMF の M. Marchetto
が ISAC-II 超伝導空洞の性能変化についての報告、− 13 −

Z. Wang が IMP での ADS プロジェクト用クライン治療施設の設計についての報告がなされた。会

オモジュールの大強度 CW ビーム加速試験に関議最後のセッションでは 3 本の論文が発表されする報告を行い、さらに H. J. Kim と M-S. Won がた。R. Hariwal は IUAC で 計 画 さ れ て い る 重 イ

IBS および KBSI での線形加速器建設の進捗状況

オン加速器のためのコンパクトな診断機器の設について報告した。
また、
D. Robertson により低バッ計について、J. Choinski からはワルシャワ大学

クグランド測定を可能にする地下静電加速器施設

重イオン研究所についての紹介があった。最後についての発表と、P. Gerhard により、UNILAC のに A. Chakrabarti により VECC での RI ビーム発生

CW 化プロジェクトについての報告がなされた。

のための新しい施設 ANURIB についてその進捗

2 回目のポスターセッションは、RI ビーム施設、状況が報告された。

線形加速器、サイクロトロン、イオン源のトピッ
3. まとめクについて 26 の論文発表があった。
4 日目、5 日目は午前中のみのセッションで、本会議の多様な報告の中で、特に議論が活発に

それぞれイオン源・静電加速器、加速器利用の行われたのが、ビーム強度増強のために必要な次応用をテーマとした発表が行われた。イオン源の世代の加速器とその構成機器に求められる性能のセッションでは、T. Nakagawa による理研 28GHz

向上についてであった。同時に、現代の加速器と超伝導 ECR イオン源の性能とパラメータの最適

して、いかにコンパクトな設計、すなわち建設費、化に関する発表、J. Y. Park による KBSI で進め

運転費の削減につながるような設計で、必要な性られている重イオン加速器用のイオン源の報告、能を発揮させるかについても議論された。そのたM. Okamura による BNL での重イオンのレーザー

めには、例えば高加速勾配の超伝導空洞の技術、イオン源の性能に関する報告があった。また、Charge Breeder や次世代の多価・大強度イオン源

T. Lamy の発表では、次世代の大強度イオン源との開発が必要不可欠で、本会議で議論することはして 60 GHz のマイクロ波を用いた ECR イオン源

まだたくさん残されているという R. Pardo の総括の可能性について議論された。静電加速器のセッで閉会となった。

ションでは、N. Lobanov により ANU のタンデムの高圧の安定度測定に関する報告、K. Sasa によ

次回は、2018 年に、中国近代物理学研究所（蘭州）にて開催される。

る筑波大の 6 MV タンデムの建設状況についての報告があった。応用のセッションでは、Y. Iwata

謝辞

により放医研の超伝導のガントリーの開発状況に

この国際会議を開催するにあたり、研究助成をついて、また、K. Katagiri により AVF サイクトロ

していただいた公益財団法人高エネルギー加速器

11ンを用いた C の加速について報告された。さら

科学研究奨励会に心より御礼申し上げます。

に、誘導加速シンクロトロンを用いた小型重イオ− 14 −

第 32 回 高エネルギー加速器セミナー（OHOʼ15）報告
高エネルギー加速器研究機構 加速器研究施設
小林 幸則

1. 報告
2015 年 9 月 1 日〜 4 日まで高エネルギー加速ということができるでしょう。

器研究機構に於いて OHOʼ15 を開催しました。今最先端技術が必要です。cERL の建設や運転に実年のテーマは「エネルギー回収型リニアックの加際に関わり、さらなる研究を進めている研究者が速器基盤技術と応用」です。

講師となって、ERL の概要から始まり、その物理、そしてその実現には言うまでもなく、加速器の参加者は全部で 86 名、企業、研究所、大学等、

ビーム力学、電子銃、レーザーの基礎と加速器へ

日本各地からの参加者には学部生 3 名も含まれての応用、超伝導加速空洞、LLRF、モニター、真空、います。

ERL の応用等を講義しました。
特筆すべきは今年の OHO の「講師陣の若さ」
でしょう。一番若い講師はまだ 20 代の青年です。
彼は受付で受講者の大学生に間違われてしまうほどで、研究者になって初めての講師を今年のOHO で務めました。他の講師陣も若手研究者が中心となっており、これからの加速器をリードしていく方々です。若さには勢いがあり、熱意があります。講義にも講義ノートにもそれは表れており、実際、今年のテキストは今までの倍の厚さになりました。また講義の後では、参加者からの質2015 年 9 月 1 日 KEK3 号館前

問に熱心に答えたり、アドバイスをしている姿がERL は 2008 年にも OHO のテーマとして取りよく見受けられました。

上げられています。新しい放射光光源として注目され、KEK に準備室が立ち上がったのを契機として、「次世代加速器技術としての可能性を秘めた ERL、その原理と応用を学ぶ」と題して開催されました。今回はコンパクト ERL（cERL）が2013 年に完成し、同年、エネルギー回収の総合運転に世界で初めて成功したことを受けての企画でした。
ERL はエネルギー回収によって、一般の直線加若手講師による講義

速器にはない省エネルギー性、低エネルギービー
ムダンプによる加速器放射化の低減などの特長が例年通り、2 日目の午後はラボツアーがあり、あり、昨今、世界でエネルギー問題が大きく取り

放射光科学研究施設（PF）、超伝導空洞開発施設

扱われている状況からも、誠に時を得た加速器だ（STF）、そしてコンパクト ERL 開発施設（ cERL）− 15 −

を見学しました。講義で説明された技術が実際のものです。このセミナーは、特に若い研究者に、施設でどのように使われているかを目の当たりに加速器の基礎を、できるだけ実際に即して勉強見ることができたと参加者には大変好評でした。

してもらうべき、加速器研究系の一部有志が企画しました。
近年、粒子加速器の進歩は目覚しく、その最高エネルギーは、10 年間に約 10 倍の割合で増加する一方、放射光実験施設やブースター利用施設など、素粒子・原子核以外の分野への加速器の応用も、ますます盛んになりつつあります。
しかるに、我が国を含め世界的に、加速器研究
者は高齢化の傾向にあり、今後研究者の不足が予想されるところから、若手研究者の育成が急務となってきました。このような事情を反映し、欧米では、サマースクールのような加速器講習

cERL 見学風景会が、近年、頻繁に行われるようになっております。

今年の夜話には東芝の内山貴之氏に ERL 応用の一つである EUV リソグラフィ（極端紫外線）

この加速器セミナー “OHO-84” は、もちろんの話を、また東海大学の盛英三氏には医学利用のそのような大掛かりなものではありません。む

話をしていただきました。

しろここでは、外国のセミナーが内容的にやや高度であり、言葉や費用に問題のあることを考へ［2］、誰もが気楽に参加し、加速器を納得が2. これからの OHO について高エネルギー加速器セミナーは 1984 年以来、行くまで勉強できることに重点を置きました。

常に将来の高エネルギー加速器をになう若手研究者の育成と、一般企業の研究者の加速器科学への引用してみて我ながら少し驚きました。30 年

理解を深めることを目的として、実に四半世紀以以上前に書かれた OHO の主眼や目的が現在もま上の長きに渡って毎年開催されてきました。日本

るで色褪せて見えないからです。

の加速器科学分野の第一線で活躍中の各分野の専

今現在も加速器分野は人材不足に悩んでいま門家が、その年のテーマ毎に最先端の加速器科学

す。もちろん加速器研究は飛躍的な発展を遂げ、を基礎から講義しています。

日本のプロジェクトは日本だけのものではなく国1984 年という年はトリスタン入射蓄積リング

際プロジェクトになって研究者交流も盛んです（AR） で 電 子 を 6.5GeV ま で 加 速 に 成 功 し た 年が、どこも高齢化が進み、研究者不足です。このです。7 月にこの成功があり、1 ヶ月後の 8 月に分野をさらに発展させるためには積極的に若手をOHO の第一回目、「高エネルギー加速器入門」の育てるしか方法はありません。まずは大学院に入講義が行われました。少し長くなりますが、このる前の若い人に加速器科学に興味を持ってもらう

時のテキストの緒言［1］をここに一部引用してことでしょう。これは既に KEK では高校生に向みましょう。

けては理系女子キャンプや BELLE Plus があり、学部生にはサマーチャレンジが貢献しています。

本書は、昭和 59 年 8 月 27 日− 9 月 1 日に、

OHO はもう少し専門的なことを講義していま

工エルギー物理学研究所で行われる、粒子加速す。それでは今年の OHO の参加者構成はどうなっ器セミナー “OHO-84” の講義ノートをまとめたているでしょうか。

− 16 −

参照［1］1984 年 OHO テキスト、緒言
http://accwww2.kek.jp/oho/OHOtxt1.html［2］原文ママ。旧仮名遣が嬉しい。

KEK

［3］
（公財）高エネルギー加速器科学研究奨励会：
info@heas.jp［4］小林幸則：yukinori.kobayashi@kek.jp

グラフ 1

OHO 15 の出席者の割合

グラフ 1 を見ると、学生が占める割合が他のス
クールに比べると少ないようです。繰り返しになりますが、OHO の講師は世界最前線の現場で活躍中の一流の研究者です。教科書の上の論理ではなく、実際に加速器を自分の手で作り、動かしている専門家中の専門家です。彼らの講義をこれか
ら加速器物理分野で研究しようという若者が聴講しないのは余りにもったいない話です。

グラフ 2 OHO の情報をどこから入手したか

OHO 事務局では来年からの OHO をより多くの人に知ってもらう必要があると考えています。グ
ラフ 2 に今年の参加者がどこで OHO の情報を得たかをアンケートに基づいて示しました。我々は今までの OHO の広報のあり方を検証し、さらに有効な手段を模索していく所存です。皆様のご協
力をお願い致します。OHO についてのご意見やアイディアを常時受け付けています。加速器奨励会［3］か筆者［4］までご連絡ください。

− 17 −

第５回特別講演会開催報告

１．開催日時平成 27 年 10 月 16 日（金）14：00 〜 17：00・・・・27 名の参加

２．開催場所

アルカディア市ヶ谷（私学会館）
住所 東京都千代田区九段北 4 - 2 - 2 5 ）ＴＥＬ ０３−３２６１−９９２１（代表）

３．演 題 等１）「半導体向け EUV リソグラフィの現状と展望」
講演者

内山 貴之 氏 （株式会社東芝 セミコンダクター＆ストレージ社）【講演要旨】
波長 13.5nm の EUV 光を用いたリソグラフィは、最先端半導体の微細化・高集積化を加速・推進するための有力な次世代技術として開発が続けられている。現在、量産化に向けた最大の課題は光源パワーが低いことである。
そのため、将来技術として高出力化が期待できる FEL 光源への期待が高まってきている。ここでは半導体向け EUV リソグラフィの概要と展望について紹介する。

内山 貴之 氏 （株式会社東芝 セミコンダクター＆ストレージ社）− 18 −

２）「エネルギー回収型リニアック（ERL）を用いた高出力 EUV 光源の開発」
講演者

小林 幸則 氏 （高エネルギー加速器研究機構 加速器研究施設）【講演要旨】
高出力 EUV 光源は、次世代における半導体微細加工のカギを握る重要な開発項目である。その性能仕様として、13.5 nm の波長域を中心に約 1％のバンド幅内に、10 kW を超える出力が求められている。
しかし、現在までの光源開発においては、まだ 1 kW レベルにも到達しない状況である。
そのため近年新たな EUV 光源として、超伝導空洞技術をベースにしたエネルギー回収型リニアック（ERL）と自由電子レーザー（FEL）を組み合わせ、加速器を用いた方式で 10kW 以上の高出力を実現す
るということが提案されている。
本講演では、これまで高エネルギー加速器研究機構（KEK）で行われてきた ERL 技術開発の現状を紹介しながら、この技術を活かしてどのように高出力 EUV 光源を実現していくのかについて解説する。

小林 幸則 氏 （高エネルギー加速器研究機構 加速器研究施設）

・講演の詳細につきましては、奨励会ホームページ（ホームページ：http://www.heas.jp/）をご覧ください。

− 19 −

（公）高エネルギー加速器科学研究奨励会賛助会員一覧
平成 27 年 10 月 31 日現在
会員名

会員名

1

（株）ＩＤＸ31（株）日建設計2

味の素（株）

32（株）日本アクシス

3

FV イーストジャパン（株）

33

日本アドバンストテクノロジー（株）

4

S.P. エンジニアリング（株）

34

日本高周波（株）

5

エーザイ（株）35

日本電磁工業（株）

6（株）大阪真空機器製作所

36（株）野村鍍金

37

ＶＡＴ（株）

7

川崎設備工業（株）

8（株）関電工38

浜松ホトニクス（株）

9

金属技研（株）39

日新パルス電子（株）

10

工藤電機（株）40

日立金属（株）

11㈱ケーバック41（株）日立製作所

12

小池酸素工業（株）

42

日立造船（株）13

神津精機（株）43

富士通（株）

14

新日鐵住金（株）

44

武州ガス（株）15

秀和電気（株）45（有）双葉工業16

セイコー・イージーアンドジー（株）

46（有）マイテック17

太陽計測（株）47（株）前川製作所18

大陽日酸（株）48

三菱重工業（株）

19㈱多摩川電子49

三菱電機（株）20

ツジ電子（株）50

三菱電機システムサービス（株）

51

三菱電線工業（株）

52（株）ジェック東理社

21（株）電研精機研究所

22

東京ニュークリアサービス（株）

23（株）東芝 電力システム社

24

東芝電子管デバイス（株）

25

利根コカ・コーラボトリング（株）

26（株）トヤマ27

豊田通商（株）28

長瀬ランダウア（株）

29

ニチコン（株）30

ニチコン草津（株）− 20 −

■ 編 集 後 記 ■●賛助会員の皆様方には益々ご清栄のこととお慶び申し上げます。
日頃より、当公益財団法人

高エネルギー加速器科学研究奨励会に対する格別のご協力を頂き、心から厚くお礼申し上げます。

●

広報誌「FAS だより」も公益財団法人に移行してから第 11 号を発行することになりました。

●

投稿等が少なく、年 3 回の発行予定が年々少なくなりつつあります。
賛助会員の皆様で、広報誌「FAS だより」に投稿したい高エネルギー加速器に関する記事等が有りましたら是非お知らせ下さい。
投稿をお待ちしております。

●

当公益財団法人の「ホームぺージ」・広報誌「FAS だより」等をご覧いただき、より良いものにするために皆様のご意見をお寄せください。
お待ちしております。

●

賛助会員のバナー広告掲載について
当公益財団法人のホームページ上に賛助会員様のバナー広告を掲載しております。
バナー広告掲載を希望される賛助会員様は、ぜひご利用ください。（無料）＜連絡先：info@heas.jp 又は TEL ／ FAX029-879-0471 ＞
公益財団法人 高エネルギー加速器科学研究奨励会 事務局− 21 −