| 研究課題/領域番号 |
18K11937
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分80040:量子ビーム科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
柏木 啓次 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線高度利用施設部, 主幹研究員 (30391303)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | レーザーイオン源 / 重イオンビーム |
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| 研究成果の概要 |
レーザーイオン源からの高強度イオンビームを加速する際は、空間電荷効果等に起因したビームの発散によるビーム損失が問題となる。本研究では、レーザーイオン源で発生したプラズマからビームを引き出すとともに、その軌道を制御して加速する装置の開発を行った。まず、イオン発生部付近からのプラズマ挙動のシミュレーションに基づき、プラズマ輸送用ソレノイド磁場中でビームを引き出す位置を決定した上で、加速ビームの軌道を制御する加速・集束電極装置を設計した。そして、実験により、プラズマ輸送磁場に応じた電場を形成することで、ビーム軌道を適切に制御して加速過程での損失を抑制できることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は多種の高強度ビームを発生可能なレーザーイオン源の加速装置に関する研究である。開発した加速装置により、磁場中でのビーム引き出しと加速過程での軌道制御を行うことで、ビーム損失を抑制した加速ができることが示された。多種の高強度イオンビームは新材料創成研究等に用いられる材料へのイオンビーム照射に有用であり、本研究成果はその加速器システムの高度化に資するものである。
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