加速器コンポーネント

誘電体レーザー加速器の原理

誘電体レーザー加速器の原理をシミュレーションによって示した事例です。

5MeV 電子ビーム用双極子電磁石スペクトロメーター

論文に基づく解析事例です。双極子電磁石に粒子を入射するシミュレーションを行い、粒子軌道に沿う磁束密度を計算します。さらに粒子軌道解析を行い、粒子エネルギーの違いにより曲率半径が変化する様子を可視化します。

C-Bandオンアクシス定在波型線形加速器

線形加速器(リニアック)は広く加速器施設に使用される加速器です。軽い粒子の場合、円形加速管ではシンクロトロン放射の影響を受けるため使用上の制約があり、線形加速器が第一選択肢となります。産業応用では1MeV~25MeVまで加速するコンパクトな電子線形加速器が要求されます。CST MW STUDIO(CST MWS)とCST PSを使用して、荷電粒子と加速電界の相互作用と共に加速器構造の高周波特性を調べることができます。

凹型コレクタのシミュレーション

Rijnhuizen自由電子メーザー(FEM)に用いられるマルチステージ凹型コレクタの解析例です。許諾を得て、Pulsar PhysicsのシミュレーションをCST PARTICLE STUDIOで再現しました。(M.J. de Loos, S.B. van der Geer, Pulsar Physics, Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. B, Vol 139, 1997.)

PETRA III トロイドの熱負荷

トロイドはビーム電荷を測る目的で使用される加速器部品です。CST PS のウェイクフィールドソルバー(WAK)でビームのエネルギー損失をシミュレーションし、トロイド内部で誘起される熱負荷を計算します。それをもとに、部品が達する最高温度を定常熱ソルバーでシミュレーションします。

本事例はDESY(Hamburg. Germany)のご厚意により掲載します。

クライストロン出力共振器のPIC(Particle-in-Cell)シミュレーション

CST PARTICLE STUDIOのPic(Particle-in-Cell)ソルバーによるクライストロン出力共振器の計算例です。CST MW STUDIOの解析環境を継承したPICソルバーでは、出力電力や時間依存界などの情報を容易に抽出することができます。

SARAFの1.5MeV/u 陽子・重陽子RFQ加速器

Soreq NRCのJ. Rodnizki氏によるプレゼンテーション。SARAF RFQは動作周波数176 MHzの四翼型RFQです。4 mA重陽子/陽子ビームをバンチし、20keV/nucleon DCから1.5 MeV/nucleon CWまで加速するように設計します。(英語)

WiFi干渉問題:マグネトロンと電子レンジの解析

マグネトロンと電子レンジの設計をCST STUDIO SUITEの解析モジュールによるシミュレーションで支援します。CST PARTICLE STUDIOによる相互作用領域の解析に続いて、CST EM STUDIOで静電磁界の評価を行い、さらにCST MW STUDIOで電子レンジ内部の電磁界分布を評価、最後にCST MPHYSICS STUDIOで温度と変形に関わる考察を行います。

コリメータのwakefieldシミュレーション

CST PARTICLE STUDIOを使用してコリメータ内部のwakefield効果を計算した事例です。wakefield効果は事例のような線形コライダー加速器部品の設計において重要です。

ビーム位置モニタのwakefieldシミュレーション

CST PARTICLE STUDIO を使用してピックアップモードのビームポジションモニターを解析した事例です。使用したビームポジションモニターは、ドイツ国立重イオン研究所(Gesellschaft für Schwerionenforschung(GSI): Darmstadt、独)の電子ストレージリングに使われているものと同様な4分の1波長の電極です。

PBG構造の加速器部品

PBG構造をした粒子加速器部品の解析例です。CST MW STUDIO固有モードソルバーを使用してモード解析を行います。