第2バーンシュタインモード・複周波数加熱相乗型ECRイオン源の研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08454062
• Research Institution: The High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 東條 栄喜 高エネルギー加速器研究機構, 助手 (10092280)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川上 宏金 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (50013412) ; 鄭 淳讃 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (00262105) ; 今西 章 東京大学, 大学院・理学系研究科附属原子核科学研究センター, 助手 (90013408) ; 仁木 和昭 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助手 (20242167) ; 服部 俊幸 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教授 (50134648)
• Keywords: ECRイオン源 / 多価イオン源 / プラズマ型イオン源 / コンパクトイオン源 / イオン源物理 / プラズマ応用 / プラズマと電磁界 / プラズマ電子加熱

Research Abstract

Ku-Bandで動作する小型軽量級のECRイオン源を独自に設計製作し、これを用いて多価イオンビームを取り出し、ECR動作原理の拡張になりうる、実験研究をおこなっている。この研究に供する目的で製作したイオン源本体は、次のような特徴を持っている:
(1)必要なBmin構造の磁界をまず永久磁石だけで実現し、Bmin磁界付近だけを補助用の小型ソレノイドで補正変化可能にしたこと。
(2)通常のECR磁界に加えて、その1/2の第二バーンシュタインモードの共鳴帯の動作も可能にしたこと、
(3)これに関連してマイクロ波ポートも軸方向・径方向いずれからも同時入射可能な構成にしたこと、
(4)マイクロ波周波数も12-14.5GHzの範囲で連続可変かつパルス/CWの両モードで動作可能ならしめたこと。
平成8年度後半からこのような機能のイオン源とマイクロ波システムの設計製作を始めた。平成9年度前半に総合運転を行って多価イオンビームの初期取り出しに成功した。これらの機能をもつことにより、既にフランスで製作されている“NANOGAN"とはまたちがった、小型軽量のECRイオン源を実現することができた。このような小型軽量級のECRイオン源で、マイクロ波周波数をKu-Bandの帯域で連続可変動作させたのは、本邦で初めての試みである。

Research Products

• [Publications] Michihiro Oyaizu: "Design of a new compact Ku-Band ECR ion source with two resonance zones" INS-Report. No.1188. 1-5 (1997)
• [Publications] Michihiro Oyaizu: "Design of a new compact Ku-Band ECR ion source with two resonance zones" Proceedings of the 13th International Workshop on ECR Ion Sources. 163-166 (1997)
• [Publications] Eiki Tojyo: "Manufacture of a compact Ku-band electron cyclotron resonance ion source with two resonance zones and variable freguency" Review of scientific instruments. vol.69 No.2. 715-717 (1998)