大強度負水素イオンビームの電子ビームによる荷電変換に関する研究

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K05128
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: 岡部 晃大 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J－PARCセンター, 研究副主幹 (90437286)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 大強度陽子ビーム / 負水素イオンビームの荷電変換 / 電子ビーム

Outline of Annual Research Achievements

昨年度、性能評価した電子銃をJ-PARC LINACビームラインに設置する予定であったが、設置予定箇所の近傍で本件とは関係のないビーム照射によるビームダンプ窓破損事象が発生したため、本年度に電子銃設置作業を行うこととしていた。しかし、破損事象の影響で当初予定いていた場所に電子銃を設置することが困難な状況となったため、加速器施設側と相談し、J-PARC LINACと同機種であるオフラインRFQテストスタンドに電子銃を設置してビーム試験を行うこととした。そこでJ-PARC加速器に据え付ける予定の真空チェンバーの仕様を変更し、モニタ等の準備を新たに行った。当初予定とは負水素ビームのエネルギーが異なるが、ビーム強度は同程度以上が見込めるため、より容易に荷電変換効率を測定可能だと考えている。また、既存の荷電変換反応断面積の算出式を用いてエネルギー3MeV程度の電子ビームによる反応断面積からエネルギー400MeVビームの反応断面積を見積もる予定である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

電子銃設置予定箇所の近傍で本件とは関係のないビーム照射によるビームダンプ窓破損事象が発生したため、その影響で当初予定していた場所に電子銃を設置することが困難な状況となった。その結果、当初の研究計画を変更して、J-PARC LINACと同機種であるオフラインRFQテストスタンドに電子銃を設置してビーム試験を行うこととした。それに付随して設置する真空ダクトの仕様変更、ビーム測定系の変更等の追加作業が発生したため、当初計画より遅れが出た。

Strategy for Future Research Activity

性能評価が完了した電子銃をJ-PARCRFQテストスタンドに設置し、負水素イオンビームと電子ビームの荷電変換効率測定試験を行う。その後、ビーム観測系の整備を行いながら、系統的なビーム試験を行うことで電子ビームによる負水素イオンビームの荷電変換効率の特定を目指す。

Causes of Carryover

「７．現在までの進捗状況」で述べたとおり、令和元年度に予定していた電子銃の取り付け作業が実施できなかったことにより、取り付け作業に係る経費が次年度使用額として生じた。次年度使用額は令和2年度分経費と合わせて、電子銃の取り付け作業及びビームモニタ高精度化用の部品の購入等に使用する。