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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

研究課題

研究課題/領域番号 17K05128
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 量子ビーム科学
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

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)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2018年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード大強度陽子加速器 / 大強度イオンビーム / 荷電変換入射方式 / 電子ビーム / 負水素イオンビームの荷電変換 / 大強度陽子ビーム / 加速器 / 量子ビーム
研究成果の概要

本研究は、電子ビームを用いて大強度負水素イオンビーム荷電変換測定を行い、これまで明らかになっていない電子ビームによる荷電変換断面積を特定することを目的としている。電子銃据え付け用チェンバー及びビームモニタを製作して、J-PARC大強度負水素イオン源テストスタンドに取り付けた。現在、電子銃を用いた大強度負水素ビームの測定を行っているが、想定より荷電変換断面積が小さいのか、若しくは実験環境のノイズの影響なのか、残念ながら電子ビームによる荷電変換の兆候は掴めていない。これまで行ってきた研究成果を加速器学会2020年会にて"負水素イオンビームの電子銃を用いた荷電変換に関する研究"の題目で発表した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、荷電変換薄膜に起因する2次粒子によって、非常に強い加速器機器の放射化が生じていることが分かった。そのため、我々は電子ビームを用いた負水素イオンビームの荷電変換に着目した。一方、現在のところ、電子ビームによる負水素イオンビームの荷電変換反応断面積は、数100eV 程度の低エネルギー領域でしか測定されていないため、本研究では50KeVの負水素イオンビームと電子ビームとの相互作用による負水素イオンビームの荷電変換効率測定を行った。残念ながら本研究において電子ビームによる荷電変換の兆候は掴めていない。本研究課題の研究期間は令和2年度で終了したが、継続して実験を行う予定である。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Charge-exchange method of H- ion beam using electron beam2020

    • 著者名/発表者名
      K. Okabe
    • 雑誌名

      pasj2020 Proceedings

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 負水素イオンビームの電子銃を用いた荷電変換に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      岡部 晃大
    • 学会等名
      第17回日本加速器学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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