CTF3
CTF3（CLIC試験施設3）は、コンパクト・リニアコライダー（ CLIC）の主要概念を実証することを目的として、CERNに建設された電子加速器施設である。[ 1 ]この施設は、CLICドライブビームとメインビームの機能を模倣した2本の電子ビームラインで構成されていた。この施設は2016年12月に運用を停止し、[ 2 ]ビームラインの1本は、新しいCERN研究用線形電子加速器（CLEAR）施設に転換された。[ 3 ] [ 4 ]
この施設は、LEP前置入射装置（LPI）加速器複合施設の旧資産を利用していました。LPIは主にCERNの加速器複合施設に電子と陽電子を入射し、最終的には大型電子陽電子衝突型加速器（LEP）に供給するために使用されていました。2000年のLEP閉鎖に伴い、LPIは2001年4月に実験へのビーム供給を停止しました（LPIはLEPとは独立して一部の実験に直接ビームを供給していました）。その後、LPI施設をCTF3に使用できるように改修する作業が開始されました。改修は段階的に行われ、第一段階（いわゆる予備段階）では2001年9月に加速器の試運転が開始されました。[ 5 ]その後数年間で、LPIはCTF3へと変貌を遂げました。
このページでは、施設の概要と主要な実験プログラムについて説明しています。より詳細な情報は、施設設計報告書をご覧ください。[ 1 ]
施設の説明
この施設では、 CLICドライブビームの縮小版の実現可能性を実装し、実証しました。長さ1.2 μsの電子ビーム（1.5 GHzで集束、平均電流4 A）が、長さ約80 mのLINACで、最大約135 MeVまで加速され、約40 MW、3 GHzのRFパルスで駆動するフル装備の加速構造を使用しました。[ 6 ]次に、ビームはドライブビーム再結合複合体（DBRC）の簡易版を通過しました。これは、遅延ループと結合リングで構成されるシステムで、入力ビームのさまざまな部分を再結合して、最終的に長さ140 ns、平均電流28 Aで12 GHzの一連の集束を生成します。
プローブビームと呼ばれる、強度の低い（1束あたり約100 pCのビームが数本）2番目の電子ビームが生成され、いわゆる「Concept d'Accélerateur Linéaire pour Faisceau d'Electrons Sonde」（CALIFES）インジェクターで200 MeVまで加速された。[ 7 ]プローブビームの主な目的は、CLICのメインの衝突ビームを模倣することであった。
実験プログラム
CTF3で生成された2本の電子ビームは、CLEX実験エリアに設置された2ビームモジュールにおける2ビーム加速コンセプトの実証に使用されました。駆動ビームは特殊な電力抽出および転送構造（PETS）で減速され、生成された電力は最大145MeV/mの勾配でプローブビームを加速するために使用されます。[ 8 ]
この施設は、例えば以下のような他のCLIC関連の研究開発のテストベッドとして機能しました。
研究用CERN線形電子加速器
2016年12月、CTF3の運用が終了すると同時に、プローブビームをCERN研究用線形電子加速器（CLEAR）という名称の新しい汎用研究開発施設に転換することが決定されました。[ 3 ] [ 4 ]この施設は2017年8月に開設され[ 12 ]、今のところ2030年末まで稼働する予定です。
プローブビームは操作の容易さと汎用性により、CLICとは直接関係のない研究にも利用されました。これは様々なコミュニティの関心を呼び、このようなビームラインの再利用の可能性について議論するワークショップが開催されました。[ 13 ] [ 4 ]
CLEARは、 CLICを含むXバンド加速器技術の試験能力を提供し続けるだけでなく、プラズマ加速やテラヘルツ放射生成といった新たな概念の探求も可能にしています。さらに、宇宙および医療分野に電子照射能力を提供しています。[ 14 ]
参考文献
- ^ a b「CTF3設計報告書」（PDF） . CERNドキュメントサーバー. 2018年7月30日閲覧。
- ^ Roberto, Corsini (2017年5月). 「Clic Test Facility (CTF3) の最終結果」.第8回国際粒子加速器会議議事録. IPAC2017. doi : 10.18429/jacow-ipac2017-tuzb1 .
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- ^ 「加速器研究の明確な見通し」 CERN Courier 2017年10月13日2023年3月16日閲覧。
- ^ 「CALIFES Workshop 2016 (10-12 October 2016) · Indico」 . Indico . 2018年1月4日閲覧。
- ^ 「研究用CERN線形電子加速器 – CLEAR（2017年11月30日）·Indico」。Indico。2018年1月4日閲覧。
