2014 Fiscal Year Annual Research Report
シンチレーションファイバによるビームロス陽子測定の研究
| Project/Area Number |
24510134
|
|---|
| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
|---|
Principal Investigator |
佐甲 博之 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究主幹 (40282298)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 陽子 / ビーム損失 / リニアック |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度は、測定データからのH+レートの計算方法を改良し、シミュレーション計算を行い、エネルギー分布、角度分布の比較、またH+/H-比の真空度からの見積もりと比較を行った。シミュレーション計算とH+レート計算の改良は連携研究員Konstantinovaを中心に行った。TIPP2014会議において本研究についてKonstantinovaが発表を行った。
全体の研究として、平成24年から平成5月まで、系統的なビーム損失陽子飛跡の測定実験を行った。実験開始前に、検出器の測定角度、位置を遠隔で制御するための架台移動装置を製作し、ビーム計数、トリガー計数を自動計測するための測定器を購入し、計測の比較的な効率化を達成した。さらにシンチレーションファイバー2面を製作し、既存の6面と合わせた全7面により（1面は読み出し回路が不足しているため未使用）、陽子飛跡の水平方向、垂直方向の位置と角度を計測することができるようになった。
実験においては、上流側検出器のビーム軸に関する水平位置0-400mm、下流側検出器の水平位置0-600mmにおける測定を行った。まず、荷電粒子の証拠となる、信号を検出したファイバーの位置が全7面で直線状に並ぶ飛跡を観測した。さらに上流と下流で検出された信号の時間差（飛行時間）から、これらの荷電粒子が陽子と無矛盾であることがわかった。
さらに詳細な解析により、飛跡のビーム軸に関する角度分布が5-6度を中心とするがガウシアン状分布をしており、エネルギーが70-110MeVであることがわかった。これらはいずれもシミュレーション結果と一致している。
また、H+/H-の比が1e-8オーダーであることがわかり、これはビームパイプの真空度から見積もったH+生成レートの見積もりと一致した。
以上より、本研究でビームロスによる陽子の絶対レートが測定できることを示した。
|
