2014 Fiscal Year Annual Research Report
４ビーム型ＲＦＱ線形加速器による高強度重イオンビームの加速制御の研究
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26246042
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
林崎 規託 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 准教授 (50334537)
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| Project Period (FY) |
2014-06-27 – 2017-03-31
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| Keywords | 加速器 / マルチビーム / 大強度イオンビーム / RFQリニアック / レーザーイオン源 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究で開発を予定しているマルチビーム型IH-RFQ線形加速器の原理実証システムは，直接入射型の4ビーム型レーザーイオン源，4ビーム型IH-RFQ加速空洞，ビーム収束系，ビーム分析・測定部，高周波増幅器および真空ポンプから構成される。直接入射型レーザーイオン源は加速空洞と直結されており，原理的にビーム損失が少ないため高強度ビーム加速に適している。
本研究においてマルチビーム加速をおこなう重イオンとしては，研究実績のある炭素イオンを考え，1ビームあたり50mA程度のピーク電流量を予定している。レーザーイオン源から取り出された複数の炭素イオンパルスビームは，加速空洞において30～50keV/amu程度まで加速され，ビーム測定部においてビーム電流量や加速エネルギーが測定される。過去の2ビーム加速の実績が4ビーム加速でも再現されると，全ビーム電流は200mAを超える性能が得られる。
平成26年度は，過去の2ビーム型IH-RFQ線形加速器の研究成果と，4ビーム型に関する準備研究の結果をもとに，4ビーム型IH-RFQ原理実証機の加速空洞の設計を最重点課題として取り組んだ。具体的には，RFQ線形加速器のビーム軌道計算プログラムを用いて，空間電荷効果を考慮したビームシミュレーションをおこない，その解析結果と3次元電磁場解析による電場分布の評価結果を互いにフィードバックしながら，電極形状と設計パラメータを決定した。また，若手研究（A）において開発した2ビーム型YAGレーザーイオン源の基本デザインを発展させた，4ビーム型YAGレーザーイオン源の設計に着手し，必要とされるレーザーの整備をおこなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成26年度の研究実施計画に基づき，4ビーム型IH-RFQ線形加速器原理実証機の加速空洞とレーザーイオン源の基本設計が概ね完了し，平成27年度以降の製作に必要な詳細設計を始めることができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度に得られた4ビーム型IH-RFQ線形加速器に関する解析結果をもとにして，平成27年度に原理実証機用加速空洞とレーザーイオン源の設計製作に取り組む予定である。
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Research Products
(2 results)
