短寿命核加速用オンライン質量分離器の負イオン源の開発

• Project/Area Number: 05243202
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 篠塚 勉 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 助手 (10134066)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山屋 尭 サイクロトロン, ラジオアイソトープセンター, 助手 (00004367) ; 本間 壽廣 サイクロトロン, ラジオアイソトープセンター, 教務職員 (00209339) ; 藤岡 學 サイクロトロン, ラジオアイソトープセンター, 教授 (70016111) ; 森 義治 高エネルギー物理学研究所, 助教授 (30124176)
• Project Period (FY): 1993
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1993)
• Budget Amount: ¥5,600,000 (Direct Cost: ¥5,600,000); Fiscal Year 1993: ¥5,600,000 (Direct Cost: ¥5,600,000)
• Keywords: 負イオン / RIビーム / オンライン質量分離器 / プラズマ

Research Abstract

平成5年度の本重点領域研究で採択された研究課題により、1)オンライン質量分離器の、負イオン加速準備(電源整備)、2)プラズマ・スパッター型オンライン負イオン源の設計を行った。
負イオン源1号機は、安定核用に開発され、特性のよくわかっているプラズマ・スパッター型負イオン源の構造、特性をなるべく乱さないように設計することを基本方針とし、RI製造用ターゲットをイオン源内部に置き、フィラメントを用いたプラズマを立てることとした。ターゲットイオン源は、ヒーターにて高温加熱され、蒸発した不安定核がスパッター表面に吹き付けられるような構造に設計されている。
設計段階の議論で生じた新たな作業は、現質量分離器の大電流加速化が必要になったことであり(現質量分離器の設計値は、100μAの引出電流が最大であり、今回の10mAをこすプラズマ・スパッター型のイオン源には現在の質量分離器の引出し系では空間電荷効果のため効率良い引出しができないことがわかった)。現在、引出部レンズ系改造のために空間電荷効果も含んだ光学計算を行い、質量分離器の引出部の改造を行っている。
同時に、新しい電源を導入する質量分離器の制御系の計算機制御化も行っている。
現在、イオン源の最終組立、新電源系の据え付け調整を行っている。