放射光第 1 巻第 3

1988 年 11 月

放ト

ソ63

分子科学研究所渡辺誠

SynchrotronRadiationFacilitiesinChinaMakoto W ATANABEInstitutefor Molecular Science

本年 3 月下旬から 4 月上旬にかけて，中国のシンクロトロン放射実験施設を訪問する機会を得た。には二つの実験施設がある。その一つは北京

高能物理学研究所にあり月現在1. 5 GeV の電子がまわっているとの ζ とである。衝突実験開始予定は本年末であり，の利用開始予定は来年との乙とである。の責任者は謝教授(針。 f. XIE ,他の一つは合肥の中SOR 施設の施設長は洗鼎昌教授 (Pro f.

粒子実験.. SOR 共用リングであり 1 ， 2)

Dingchang) である。

ビームがまわっている。後者の光源は 0.8 GeVBEPCJialin)であり，科学技術大学にある。前者の光源は 2.8GeV の素
すでに

SO R

XIAN ,BEPC 全体の平面図を図 1 ~乙示す。入射器は目下電磁石などが設置中

200m の線型加速器である O 線型加速器は三つのである。これら 2 施設の他 lζ 清華大学(北京) ~ζ部分から構成されていて，それらは 30MeV の前小型光源の計闘があり叫線型加速器やマイクロ段部ム陽電子発生装置を先端に持つ 120 MeV

トロンなどの試作が行なわれているが，以下ではの部分と電子および陽子を1. 1 "'"'1.4GeV 加速すはじめの二つの施設を紹介する。

る本体部である。全体で1. 5GeV まで加速できる。の専用リングであり 3 -7)

BEPC 本体の平面図を図 2 ~ζ ，す。エネノレギーは 2.8 GeV で1. 高能物理学研究所を表 1 ~ζ 示

周長は 240.4m で高能物理学研究所の 2.8 GeV の電子一陽子衝突ある。磁石の配列(ラティス)は基本的には FODO

リング (BEPC) の計画は 1983 年に承認され，建型である。衝突実験用と SOR 専用の二つの運転物の建設は 1984 年に始まった。シンクロトロンモードが選べるようになっている。偏向電磁石の放射実験施設そのものの予算は，1985 年に認めら数は 40 台で，そのうちの 30 台から光を取り出す乙れた。筆者が訪問した 3 月下旬には入射試験を行とができる。第 1 期計画としてリング半周分を利っており，用する予定である。

リングを見ることはできなかった。

7(C) 1988 The Japanese Society for Synchrotron Radiation Research

64

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1988 年 11 月Detector BeamTransportSyste!
!
l e+Target

StorageRing

30MeV Preiniectore 士 Linac

SR350 ∞ 18m

SR1‑‑‑‑‑
66m

64m'

201m
325m

図 1

北京高能物理学研究所電子一陽子衝突実験施設 (BEPC) 平面図。

(D. )く ian :Nuc.
l Instrum. Meth.

A266(
1988) 77 より転載)

図 2

北京高能物理学研究所における 2.8 GeV 龍子一陽子信突リング平面図。

(D.Xian:Nucl. Instrum. Meth. A266(
1988) 77 より転載)

放射光第 1 巻第 3 号

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65

2.
8GeV 電子一陽子衝突リング主要パラメータ(北京高能物

表 1理学研究所 8 を PC)

Energy(GeV)
Designed1uminosity (c 江戸 S-I)
Designedcurrent(mA)
Particles/beam
NumberofinteresectingregionsCir
cu
1atin
gfrequency(MHz)Horizonta1tune
Verti
ca1tuneHorizonta1natura1emittance(mmmrad)Verti
ca
1natura1chromaticity
Horizonta1natura1chromaticity
Overallbeaml
ifetime(h)Maximummagneticfie
1d(kG)
Bendingradius(m)Maximumhorizontalbeta(m)Maximumverti
ca1beta(m)Harmonicnumber
Bunch/beam
SR10ssperturn(keV)SR10s
sperbeam(kW)Longitudinaltune
Rmsenergyspread(ム E/E)
Rmsbunchleng
th (cm)

第 1 期計画の第 1 段階として，3 本のビーム取P
ar
asi
ti
c
mode

Dedicated
mode

2.
8
1.7X 1
031
6513.
3X 1
0121.
2
476.
187.
122.
8
1
50
7.4xlQl1
1.
2
4
77.
7
66.
7
60.
6
6
‑17.
7
‑11.20.
1
9""
'6.
79.
02
810.
34549.
771160522340.
0210‑47.
4X 1""'79.
02810.
34517.
415.
41601‑160522780.
0127.
4X 10‑45.
24.
5

一 7.9‑
10.
6

生物学の実験を行う。

BL-5 は 1) ソグラフィーの8 種類ビームラインである。多くの装置は所内で設計しの実験を行う予定である。表 2 にそれらの一覧表

所内および国内の工場で製作するが，光電子分光を示す。 BL-l ， BL-2 は 3 極ウィグラー(1. 8 T)

器は VSW 社に発注するとのことであった。乙れからの光を利用する。 BL-l ではトポグラフィー

は MBE の研究を主眼とし，の実験を行う。 BL-2 では 2 結晶分光器(将来 4多くの補助測定装置を持ったかなり凝ったもので結晶分光器)を用いて設計には高能物理学研究所の技術者を VSW 社にり出し口 lζ5 式のビームラインを設置し，EXAFS や散漫散乱の実験を行う。 BL-3 ， BL-4 ， BL-5 は通常の偏向部分

Auger , LEED ほか派遣しているとのことであった。

からの光を利用する o BL-3 では SOR を円筒鏡で集光し，2 結品分光器で分光する。乙の後に X線田折装置と小角散乱の装置がくる。 BL-4 では

SOR をトロイド鏡で集光し球面回折格子で分光する。乙のビームラインを用いて光電子分光と2. 中国科学技術大学
安徽省の省都である合肥に中国科学技術大学があり，

乙 ζ に 0.8 GeV のストレージ 1) ングを持つ

国家同歩幅射実験室 (HESYRL) がある。同歩幅66

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表 2

ビームライン一覧表(北京高能物理学研究所 B 王 PC)

Beam Monochromator Wavelength Horizontal Experimental
tatlonacceptance slinerang(eA)(mrad)
BL‑1None0.
5‑
3.
5Topography

BL‑2Crystal0.
5‑
3.
5

EXAFS ,
diffu
sescattenng

BL‑3Cr
ystal

1‑45.
5

Diffraction ,smallangle
scattenng

BL‑4Spherical

10‑
12004.
5

Photoelectron
spectroscopy ,softx幽ray (biology)

4‑207.
5Lithography

gratmg
BL‑5NoneDump

Linac
Energy200MeV
Length3
5.
5mTransportline

Storagenng
Energy 800MeV

図 3中国科学技術大学国家間歩轄射実験室 (HESYRL) 平面図。

(Z. Bao:P
hys.S
cripta36(1987) 65 より転載、射とはシンクロトロン放射のことである。 1978 年年 lζ 開始された。 1987 年 11 月下旬に入射器(線型に設計および予備実験に着手したが，正式に計画加速器)の試運転に成功した。本年末には光源のが承認されたのは 1983 年である。建物工事は 1984

試運転にこぎつけたいとのことである。ビームラ放射光第 1 巻第 3 号

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energy'8;ま出時3B宝暗主司

a:x:>時三Vf主ld

1.2T

工記主13 2.
22211circun志位itiæl

66.Dn
RF Cayity

h唱出

24A

Stゃerconducting

Wiggler

図ヰWiggler

中国科学技術大学国家間歩轄射実験室における 800 MeV 竃子ストレ…ジリング平面国(ZoBao:Phys , Scr
ipta36(1987) 65 より転載)
表 3800 MeV 電子ストレージリング主要パラメータ(中国科学技術大学 H 五 SYRL)Electronenergy
Averagebeamc
urrentCircumferenceo
fthering
Averagediametero
fthering
Focusings
tructure
DipolefieldRadiuso
fdipoleNumberofdipolesf)
Dipolelength(efCriticalwavelength
Numberofquadrupoles)
Quadrupolel
ength(effNumberofsextupoles)
Sextupolel
ength(effNumberoflongs
tr
aigh
tsect
ions
Longstraightsectionlength
R.F.frequency
R.F.Powerav
ailablePressureinthechamber(withbeam)Harmonicnumber
Radiatedpower
Bunchlength(mm)ad)
10‑8m rHorizontalemittance(*Generalpurposeconfiguration**耳igh b
rightnessconfiguration

800MeV
100‑300m A
66.
13m

22m
Separatefunction
1.2T2.
222m
121.
1
6424A
3
2
300m m
1
4200m m
43.
36m
204MHz
30 kW
92X 10‑Torr

454.
89 kW
32.6 牢，

17.
3*
*

16.
6*, 2.
6
9*
*

67

68

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表4ビームライン…覧表(中間科学技術大学 H 豆 SYRL)

ength 日orizontal 日 xperimental
Beam Monochromator Wavel
lineacceptancestatlOnr(A与n)ge(mrad)
None

5‑2034Lithography

UIOA 8eya/grazing
incidence

200‑
400020

Photochemistry

UIOB 8eya

500‑
600024.
8Time'resolved
spectroscopy

20‑
50.
4080ftx‑ray

Ul

U12A Condenserzone
plateplus
microzonep
lateU20ロllcroscopy

8phericalInggrat

Photoelectron
spectroscopy

インに装置が接続され実験ができるのは，来年半

す o U1 はリソグラフィー用である。 U10A は瀬ば以降であろう。 HESYRL の谷一波間/斜入射接合型の分光器を持つ。パルスは包忠謀教授 (Prof. BAO , Zhongmou) である。

HESYRL の平面図を図 3 ~ζ 示す。線型加速器のエネノレギーは 200 MeV であり，長さは 35.5

分子線の装置を用いて気体の光化学の実験を行う o
U10B は瀬谷一波間分光器を持ち，乙こでは時間分解分光の実験を行う。試料室 2 台，蛍光分光器m で、ある。線型加速器からのビームは原子核実

4 台，超伝導電磁石 l 台を用意する。

U12A ~C は験にも利用される。将来この線型加速器の長さを集光ゾーンプレートとマイクロゾーンプレートを延長しエネノレギーを 400 MeV まで増強するため用いた走査型の顕微鏡を設置する。 U20~ 乙は球面30m の直線部が前方に用意されている。加速管回折格子を用いた直入射から斜入射領域まで利用を製作するための真空炉を見せてもらった。

できる分光器を用意しその後 lζ 光電子分光器を諸元を表 3 ~ζ 示す。エ

して表面@界面の実験を行う。分光器や測定

ネルギーは 800 MeV で，周長は 66.13m である。

装置の設計，製作について，長春光学精密機械研

長直線部は 4 ケ所あり，そのうちの一つが入射に究所や北京高能物理学研究所と協力し合っている使われ，他の三つには高周波空服と挿入装置が設との乙とであった。

光源の平面図を図 4 ~ζされる。 12台の偏向電磁石と 32台の 4 極電磁石を持つ O 二つの運転モードがあり，それらは汎用以上中国の二つの SOR 施設について報告した。と高輝度用である。一つの偏向部に二つの SORどちらも来年中には実験が開始されるであろう。

取り出し口があり近い将来，その一つは 85mrad の，他のシンクロトロン放射科学に新風が吹き一つは 120 mrad の光を取り出せる。取り出し口込まれる乙とが期待される。なお先日つくば市では，挿入装置からの光を利用するものも含めて 27

開催された国際会議 SRI-88 ~とニつの施設からの本設置できる。電磁石のコアは桂素鏑を積層した報告があり，会議録が Rev. S
ci.Instrum.~C 発表ものであり，藩陽の工場で積層されたブロックをされる予定なので詳しくは乙れを御覧いただきた
円v
一、、

1 期計画のビームラインの一覧表を表 4 ~乙示'LUW

科学技術大学の工作室で組立てていた。

放射光第 1 巻第 3 号

文献1)J.Xie:BNL51959 (1986) , p.126.

.Instrum.Meth.A266(1988)
2) D.Xian:Nucl77.
3)Z. Bao:Nucl.Instrum.Meth.A246(1986)18.
4)L.Qiu:BNL51959(1986) , p.
148.
5)T.Ho:BNL5
1959(1 986) , p.
155.

.:BNL51959(1 986) , p.
167.
6) Y.Zhang et al1987)65.
7)Z.Bao:Phys.Script
a36(8) N.Liu et al.
:BNL51959(1 986) , p.
133.

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