第 93 回 ERL 検討会議事メモ（文責 梅森）
日時：2015 年 12 月 11 日(金) 14:00～16:00
場所：PF2 階会議室
出席者（順不同、敬称略）
KEK 会場：河田洋、小林幸則、梅森健生、坂中章悟、本田洋介、多田野幹人、加藤龍好、
山本尚人、島田美帆、許斐太郎、帯名崇、阪井寛志、宮島司、本田融、上田明、原田健太郎、小林正典
JAEA 会場：羽島、西森
IMS 会場：欠席
名大会場：欠席
広大会場：欠席
SPring 会場：欠席☆

Jefferson Laboratory 訪問記(阪井)【He process 実験参加】
・ 9 月に Jefferson Laboratory を訪問。CEBAF での He processing に参加。担当者はMike Drury & Joe Preble 氏・ He 導入系の装置は KEK の物とあまり違いがないようである。
・ He process 専用の放射線モニターを用意。モジュール毎に毎回移動して He process の効果を評価している。8 空洞入りのモジュールに対し 10 個の放射線モニターを使用。
・ 各空洞あたり 1 時間程度の He process を行っているようである。
・ He process 前に 2K で空洞性能を評価。その後、25K まで昇温し、再度 He process 後の性能評価を行い、He process 前後の on-set の違いで改善の様子を測定している。
・ 彼らの統計データでは、平均で 1MV/m 程度の改善が得られている。
・ ただし、効果はランダム。変化無しの場合もあるし、劣化する場合もある。
・ 元々性能の良い C100 モジュールの場合には、劣化するケースが見られたので、その後C100 への He Process の適用をやめている。
・ また、
最近、
SNS にて plasma process の R&D が行われている。常温で plasma cleaningする方法であり興味深い。
【LCLS-II に向けた進捗状況】
・ Prototype module に向け、7 つの窒素ドープ空洞の縦測定が終了。結果は良好。
・ 今後 string assembly を行う予定。
（遅れている様子）
・ 滞在時には、入力カップラー付きでの横測定を進めていた。

【質疑応答】(Q) He process の結果、－6MV/m とか大きく劣化している空洞があるが？
(A) これが C100 の空洞であろうか？
(Q) “original on-set vs Δon-set”のグラフは無いのか？
(A) 作ってくれと頼んだが、その後、返事がないので今は無い。再度聞いてみる。
(Q) He process 後はどのような分布をするのか？平行に on-set の向上が見られるのか？
(A) Average としては向上。ただしランダム。
(Q) He process 後はどのようになると予想されるか？再度ズルズルと下がっていくのか？
キープできるのか？
(A) ズルズル下がっていく傾向だろうと思われる。
(Q) プラズマプロセスとは？
(A) ネオン＋酸素を入れてプラズマを作る。Carbon 系のコンタミを標的にしている。プラズマプロセスをすることにより Work function を変えている。
(Q) プラズマの電圧は？
(A) 数値は不明だが低い。
(C) 酸素と水素の化学反応で表面の炭素が取れる。化学反応を起こす数 V 程度では。
(Q) He process は KEK でも可能？
(A) できる。縦測定で既に試験している。今後、入力カップラーへの He 導入を試験したのちに、道具立てを揃えれば、cERL においても実施可能。

☆

6GeV ERL によるハイブリッドマシンの提案(島田)・ ILC の偏極陽電子源として ERL の利用を検討。さらに X 線放射光源としての ERL の同時利用を提案するものである。
・ ILC 偏極陽電子源の現在のベースラインはアンジュレータ方式。ターゲットの熱負荷の課題が解消されていない。
・ 代替案として、ERL の短バンチビームから発生する CSR を optical cavity 内にスタッキングして、後続の電子バンチに当てて高強度の偏極ガンマ線を得る、という案である。
・ CSR をスタックするために、中赤外領域の高反射率ミラーの開発が必要。候補としては、CVD(化学気相成長)によるダイヤモンドの多層膜ミラーがあげられる。ミラーの熱負荷対策も課題。
・ パルス当たり 2×1010 個のガンマ線を期待。3～4MHz の quasi-XW での運転を想定。
陽電子への変換効率は約 1%。
・ ERL のパラメーターとしては、エネルギー：5～6GeV、規格化エミッタンス：10-3～10-4mrad、バンチ長：24fs、バンチ電荷：3nC、ビーム電流：5mA、パルス構造：100ms

× 5Hz macro pulse (3.3MHz × 3nC × 50%duty)
・ 大きなエネルギー広がりが生じるため、エネルギー回収が難しい。
・ 周回ループのデザインとしては、マトリョーシカタイプ（15MeV ⇒ 2GeV ⇒ 6GeVへの 2 段階ループ）を提案。
・ ILC 偏極陽電子源と放射光源としての同時運転を行う。
・ High coherent mode では 10keV の回折限界光を目指す。
・ High flux mode では 100mA を目指す。10keV で～1023ph/s/mm2/mrad2/b.w. 0.1%の輝度が見込める。
【質疑応答】(Q) 本当に同時運転が可能？3nC と 7.7～77pC の電荷を同じオプティクスで通せる？
(A) エネルギー差が大きくないので問題ない。入射部はそれぞれ別々に用意する。
・入射部は別(Q) ILC 偏極陽電子源と放射光源をわざわざ一緒にする意図は？ 無理に 2 つを一緒にしようとしている印象がある。ILC 偏極陽電子源として特化しては？
(A) 特に無理なく一緒のデザインとしている。
(C) 6GeV の蓄積リング型放射光源に小さい ERL を作れば、仕様を満たせるように思える。
(Q) 完全なエネルギー回収ができなくても問題にならないのでは？
(A) エネルギー広がりが大きくなるとビームダンプへビームを導くのが困難になる。
(Q) ILC の TDR の中に示されている偏極陽電子源は？
(A) アンジュレータ方式とレーザー逆コンプトン散乱方式である。

☆

ERL 計画推進室報告(河田)・ 現在議論されている「PF 将来計画検討委員会・最終報告書概要案」について報告した。
 物質構造科学研究所・運営会議に向けて関係者の間でまとめている。
 [短中期計画] 蓄積リング型高輝度放射光施設の実現をめざして、詳細検討を進める。
 [長期計画] cw-XFEL などライナック型回折限界光源のための加速器技術の R&Dを開始する。具体的な長期計画については、短・中期計画の進捗や国内外の情勢なども踏まえつつ策定する
・ 11/10 に Jos Benschop 氏(ASML, Senior vice president)のセミナーを行った。その内容について報告。スライドがあるので、興味のある人は河田さんまで連絡を。
【質疑応答】(Q) Spring-8 II に対する機構としての考え方は？

(A) よくわからない(Q) 長期計画に ERL と明示できないのか？また、“R&D を開始する”という表現も正しくないのでは？
(C) 強く要望も出し議論をしてきたが、報告書作成における様々な事情を摺り合わせた結果、現在のところこのような文言になっている。
(C) ERL および cw-FEL に向けた R&D を今後も継続することは認識されているが、このような文言が、今後どのような影響を及ぼし得るかは要注意である。
(C) 時間スケールも含めて、短期・中期・長期計画が整理されていないのでは？
【その他】
・そろそろ、来年度の電力計画を策定する時期なので対応する事。来年度からは中村氏が対応する。

次回 ERL 検討会 2016 年 1 月 14 日(木) 14:00～