ECRイオン源における多価重イオンの生成機構の研究

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62420006
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 関口 雅行 東京大学, 原子核研究所, 助教授 (10013393)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 東條 栄喜 東京大学, 原子核研究所, 技官 (10092280) ; 佐藤 健次 東京大学, 原子核研究所, 助手 (60013421) ; 溝渕 明 東京大学, 原子核研究所, 教授 (40028121) ; 上田 望 東京大学, 原子核研究所, 助手 (00013417)
• Keywords: ECRイオン源 / 重イオン源 / 最小磁場構造

Research Abstract

原子核研究所では,現在,ECRイオン源を製作中であり,この研究はそれを使って行っている. このイオン源は,質量数50位までの重イオンを,サイクロトロンに入射して加速するために,多価の状態で生成することを目標としている.
外国では既に多数のECRイオン源が稼動しているが,イオン源の中での多価重イオンの生成構構は十分解明されているとは言えない. この研究では,ECRイオン源の磁場は,単にECR条件を満すのみでなく,プラズマ中での電子の有効な加速,プラズマの閉じ込め,イオンの輸送など,イオン源としての性能に重要な役割を担っていると考え,最適な磁場形状を求めることを一つの目標としている. 本年度は,このような視点から,次のような検討を行った.
1.現在製作中の6.4GHZでのマイクロ波源を用いたイオン源に対して,第一段と第二段のイオン化領域に,最小磁場構造を持つ閉じたECR領域を実現するための,ミラー・コイルの配置とその電流分布および多重極磁場を形成する永久磁石の強度と配置を計算で求めた.
2.これを実現するためのミラー・コイルおよびその電源の仕様を決めた.
3.マイクロ波の周波数を,現在の64GHZから10GHZに上げた場合のミラー・コイルの配置および重流,永久磁石の配置についての検討を行った.
4.実際に製作されたミラー・コイルおよび永久磁石について,その磁場の測定を行った.
5.以上の結果,現在の設計では,64GHZの周波数に対しては十分変化に富んだ閉じたECR領域が得られるが,10GHZに対しては余裕のある閉じたECR領域は得られないことが判明した. 来年度は,予定通り64GHZについて性能テストを行う.

Research Products

• [Publications] M. Oyaizu: Proceedings of the 6th Symposium on Accelerafor Science and Technology. 83 (1987)
• [Publications] M. Sekiguchi: Proceedings of the International Conference on ECR ION Sources and Their Appllcations.