| 研究概要 |
本年度は高強度ビーム発生用レーザープラズマイオン源の研究開発と低エネルギーパルス陽子ビーム発生装置の設計・製作を中心に研究を進めた.まずプラズマ発生用Nd : YAGレーザー光学系を調整し,励起用フラッシュランプと発振用Qスイッチ,及びビーム波形測定のタイミング系を整備した.レーザーの照射強度,焦点の径,レンズ電圧等のパラメーターについて最適化を行い,高いビーム電流が得られる運転条件を調べた.また陽極に負のバイアス電圧を印加したメッシュグリッドを置くことでプラズマのイオン放出面形状が制御可能となり,良好な集束が得られることが分った.さらにペパーポット法によりビームエミッタンスの測定を行い,ビームの輝度が大体1mA/mm・mradであることが分った.一方,イオン引き出し電極系の3次元電磁場解析及び空間電荷効果を含むビーム軌道解析が可能な計算コードMAFIAを用い,イオン源を出て加速管に入射した大強度ビームの軌道計算を行った.これにより引き出し電極の形状・寸法を最適化し,予定通りミリアンペア級のビームを損失無く加速できる見通しを得た.並行して,加速管を出たビームを集束させて既存のビーム輸送系に導入するための静電型二連四重極レンズに関するビーム軌道計算を行った.これを元に四重極電極形状・電極長を設計・製作し,高電圧印加試験を行った.一方,パルス陽子ビーム発生装置の移動式ベース架台を設計・製作し,大型碍子4本で高電圧絶縁架台を組み立てた.真空排気ポートを介してターボ分子ポンプにより接地側から加速管の真空排気を行い到達真空度の試験を行った.また真空排気下で加速管の高電圧印加試験を行ったが現在各所での放電により,最大印加可能電圧は数十kVに留まっている.
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