2段電子サイクロトロン共鳴型イオン源による短寿命核イオン価数増殖システムの開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11640302
• Research Institution: The High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 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)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北川 敦志 放射線医学総合研究所, 医用重粒子・工学研究部, 主任研究官 (40280739) ; 東條 栄喜 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (10092280)
• Keywords: 電子サイクロトロン共鳴型イオン源 / イオン価数増殖 / イオン入射・取出系 / イオン源プラズマ / 捕獲 / 減速電極

Research Abstract

本研究は2台の電子サイクロトロン共鳴型(以下ECRと称する)イオン源を2段に直結して、初段ECRイオン源で生成した1価イオンを後段ECRイオン源に入射し、多価のイオンとして引き出す可能性を調べることを目的とした。本年度は、そのシステムを構築するために以下のことを実施した。
1)テスト用イオン源の整備と性能テスト:本研究に必要なイオン源の改造とビーム出しテストを行った。特に、後段ECRイオン源は外部からビーム入射ができるように、横方向のRFポートの内導体を太くし(内径:16mm)マイクロ波が十分に入射できることを確認した。更に、軸方向磁場補正コイルの運用によりイオン源の微調整ができるようになった。2)イオン源架台製作:イオン源2台を直結し、その間の距離を必要に応じて変えられるように全長1.5mのイオン源架台を製作した。3)イオン入射・取出系の検討と設計:初段のイオン源から取り出した1価イオンを後段イオン源に入射し、その価数を上げるためには、後段のECRイオン源プラズマにより1価イオンを捕獲するのが不可欠である。そのため、1価イオンを十分なエネルギー(数十Ev位)まで減速する必要がある。それで、後段ECRイオン源プラズマ近傍で急激に減速する方法と数枚の減速電極による段階的な減速方法を検討した。両方を製作して実際にテストしてみる予定である。それと同時に、現在のテストスタンドのイオン輸送効率を向上させるように、イオン源の取り出し・分析系の光学的な検討を行った。特に、表面電離型イオン源のテストスタンドとECRイオン源のテストスタンドを直結し、金属1価イオンの入射もできるようにする予定である。