放射光実験はいいデータがとれるだけでなく、最新の測定設備を勉強できるので楽しいです。昨日の訂正で、SPring8は姫路市ではなく、兵庫県佐用郡(播磨科学公園都市)にあります。今日はクライストロン(Klystrons)の話をしましょう。
https://user.spring8.or.jp/sp8info/?p=1061
SPring8の「8」は電子を8GeVまで加速していることが由来です。8GeVというと、光速の99.9999998%だそうです。高い周波数の交流で同期して加速します。これは、電子源から出た電子を8GeVにまで加速するのと、円軌道を回るシンクロトロンで光として失われるエネルギーを補充するために使います。
加速器のしくみについては下記が分かりやすいです(pdf)
https://www2.kek.jp/accl/sokendai/corecurriculum/corecurri18/Toge/Toge20180419.pdf
GHzの桁の大電力の発振器が必要です。いまはGHzは半導体でも出せますが、大電力だと、真空中を電子を飛ばして「だま」を作って電波に変えるクライストロンやマグネトロンが安価です。どちらも電子の速度にむらがあると周期的に渋滞が起こり、そこで発生する高周波電場でさらに「だま」が増強されることを使います。むらを積極的に作るために周期的な空洞を設けます。クライストロンでは電子は直進、電子レンジで使われるマグネトロンは電子は磁場で曲げられ円運動をします。
https://etd.canon/ja/tech/klystron.html
https://www.radartutorial.eu/08.transmitters/Klystron.en.html
SPring8の加速器部分の消費電力はざっと15MWだそうです。原発一基分が100MWと言いますので、それよりは少ないというところでしょうか。
英語は「だま」「むら」「密集」です。
だま よく混ぜられていない小麦粉の塊 a lump of flour
むら unevenness; surface irregularity; irregularity
彼は仕事にむらがある He is an unsteady/uneven worker.
気分のむら mood swings
渋滞 delay, congestion, retardation
congestion 密集、渋滞、うっ血 level 9
retardation 遅滞 retard 遅れさせる
三密を避ける(厚生労働省)
Avoid the “Three Cs !”
1, Closed spaces with poor ventilation(換気)
2, Crowded places with many people nearby
3, Close-contact settings such as close-range conversations