| 研究課題/領域番号 |
09044195
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| 研究種目 |
国際学術研究
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| 応募区分 | 共同研究 |
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| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
笹尾 真実子 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (00144171)
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| 研究分担者 |
黒田 勉 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 名誉教授
金子 修 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (00126848)
和田 元 同志社大学, 工学部, 教授 (30201263)
森 義治 高エネルギー加速器研究機構, 教授 (30124176)
高木 昭 高エネルギー加速器研究機構, 助手 (10100819)
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| キーワード | イオンビーム / ビーム輸送 / 静電レンズ / ヘリウム負イオン |
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| 研究概要 |
イオンビームの輸送においては、電流密度が大きくなると空間電荷効果等の非線形の現象が現われ、ビーム発散現象が起き、そのエミッタンスは急速に増加する.本研究の目的は、このような大輝度ビーム輸送時のビーム周辺環境とビームの相互作用等のビームダイナミックスを調べることと、空間電荷効果に支配されているビームの効率的な輸送法を開発することにある.
本年度の国際共同研究では、日本側では、大輝度ビーム源によりヘリウムの荷電変換実験を行いヘリウム負イオンビームを生成した[文献1].この正イオンビームの諸性能を調べたところこのビームは空間電荷効果に支配されており、上記の実験的研究を行うのに適していることがわかった.そこでこのビーム源を使用してビーム輸送ダイナミックス調べるテストスタンドを製作した。アメリカ側は、ビーム収束を行いながら輸送する6段静電レンズ系(ESQ)を用意し、日本側のビーム性能にマッチするパラメーター郡を計算によりもとめた.
その上で、アメリカ側はこの静電レンズ系を日本に持ち込み、テストスタンドのビーム出口に設置し、協力して予備実験を行った.その結果、このレンズ系を利用して空間電荷効果に支配されたビームを約30cm輸送すると、レンズ系がない場合に比してビーム輝度が数倍になることを確認、この方法が有効であることがわかった.
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