2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23240082
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
高山 健 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 特別教授 (20163321)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡村 昌宏 独立行政法人理化学研究所, その他部局等, 研究員 (80332245)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 完全電離炭素イオン / レーザーアブレーションイオン源 / 誘導加速 / 誘導加速シンクロトロン / デジタル加速器 / ガン治療 / 炭素線ドライバー / 次世代 |
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| Research Abstract |
当初、この研究は完全電離炭素イオンの生成とそれをデジタル加速器で加速することを目標とした。完全電離炭素線を生成するレーザーアブレーションイオン源が平成24年度に完成し、平成25年度に理研BNL分室で本格的稼働試験を行った。本予算にて購入したエネルギー時間密度が大きい新規の短パルスNd-Yagレーザーと既存の長パルスレーザーをグラファイト標的に照射し、アブレーションプラズマ生成の詳細実験とその解析を行った。期待通り、前者では高速でエネルギー幅の大きな炭素イオンを得ることは出来た。デジタル加速器への入射イオンビームのパルス幅の観点では望ましかったが、完全電離炭素イオンのビーム強度が十分では無かった。一方、長パルスレーザーにより生成された完全電離炭素イオンのパルス長は短かかったが、それ以外のビームの量・質ともに次世代がん治療用の駆動加速器の実証試験の使用に耐えると云う結論に至った。但し、レーザー標的の真空中の機械的移動機構の内、垂直方向移動に関して、ステッピングモーターの駆動に課題を残した。近日中に真空仕様の他モーターへの置き換えを必要とする。
一方、炭素線の加速器としてのデジタル加速器の調整運転は、全電離イオンを含む、重イオンの加速に関し、低エネルギービームトランスポートライン、誘導加速シンクロトロン部での調整運転と、デジタル制御による誘導加速手法の研究が、他プロジェクトとの試験研究と共に実施された。以上の成果は論文、国内外の研究集会で発表された。又、基盤研究に参加した東工大と東京都市大の大学院生5人はそれぞれの研究を修士論文として纏め、修士の学位を取得した。
基盤研究期間内にレーザーアブレーションイオン源を組み込んでの加速実証までには至らなかったが、平成26年度には、BNLよりKEKにイオン源を移設し、放射線施設検査等を経た上で、この加速実証試験が予定されている。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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