2024年度 学院等開講科目 物質理工学院 材料系 原子核工学コース
加速器工学
- 開講元
- 原子核工学コース
- 担当教員
- 林﨑 規託
- 授業形態
- 講義 (対面型)
- メディア利用科目
- -
- 曜日・時限
(講義室) - 集中講義等 (原講571, North 2-571)
- クラス
- -
- 科目コード
- NCL.A403
- 単位数
- 100
- 開講時期
- 2024年度
- 開講クォーター
- 2Q
- シラバス更新日
- 2025年3月14日
- 使用言語
- 英語
シラバス
授業の目的（ねらい）、概要
加速器の基本原理と種類，電磁場中での荷電粒子の振る舞いについて講述する。
到達目標
電磁場中の荷電粒子の運動や荷電状態変換等を含む加速器物理の基礎が理解でき，さらに高エネルギーの荷電粒子ビームを得るために必要な電子銃･イオン源，高電圧発生装置等に関わる加速器工学について説明できるようになる。
キーワード
加速器，電子ビーム，イオンビーム
学生が身につける力
- 専門力
- 教養力
- コミュニケーション力
- 展開力 (探究力又は設定力)
- 展開力 (実践力又は解決力)
授業の進め方
毎回講義を実施するとともに，演習問題に取り組んでもらいます。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | 加速器の歴史と用途について | 加速器の発展の歴史と用途を理解する。 |
| 第2回 | 加速器の基本原理（静電加速器） | 静電加速器について説明できるようになる。 |
| 第3回 | 加速器の基本原理（線形加速器） | 線形加速器について説明できるようになる。 |
| 第4回 | 加速器の基本原理（円形加速器） | サイクロトロンやシンクロトロンについて説明できるようになる。 |
| 第5回 | ビームダイナミクス | 荷電粒子の運動法則と各種磁石の作用を説明できるようになる。 |
| 第6回 | ビーム加速と位相安定性 | ビーム加速における位相安定性の原理を説明できるようになる。 |
| 第7回 | ビーム源（電子銃･イオン源），高電圧発生装置 | ビーム源や高電圧発生装置について説明できるようになる。 |
準備学修(事前学修・復習)等についての指示
教科書
Stanley Humphries, Jr., "Principles of Charged Particle Acceleration", Dover Publications, ISBN-13: 978-0486498188 (2012).
参考書、講義資料等
John J. Livingood, "Principles of Cyclic Particle Accelerators", D. Van Nostrand Company, Inc., ISBN-13: 978-0-4420-4822-8 (1961).
成績評価の方法及び基準
各授業の最後に実施する小テストにより成績評価を行う。
関連する科目
- TSE.A305 ： 電磁気学（融合理工）
- NCL.N401 ： 原子核物理基礎
履修の条件・注意事項
学部レベルの数学，古典力学，電磁気学を修得していること。