RFQ収束電場中でのイオン引き出し法による大電流重イオンビーム加速に関する研究

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18760661
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 原子力学
• 研究機関: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 柏木 啓次 日本原子力研究開発機構, 放射線高度利用施設部, 研究職 (30391303)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: イオン源 / 加速器 / イオンビーム / ビーム引き出し / 重イオン / 直接プラズマ入射法

研究概要

大電流重イオンビーム加速を実現するため、レーザープラズマからのビーム引き出しを加速器空洞内の加速電極先端部で行う方法について研究を行った。加速器空洞内にイオン源のプラズマ電極を設置することによる加速器空洞特性に与える影響は無視できるほど小さいことを明らかにした。ビーム引き出し計算により従来方式に比べて加速器へのビーム入射が高効率となることを明らかにした。ビーム加速実験を行い、従来方式よりも高強度のビーム加速を実証することで本方法の有効性を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Simulation of beam injection by direct plasma injection scheme with beam extraction in an RFQ linac cavity (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirotsugu Kashiwagi, Masahiro Okamura, Jun Tamura, Takeshi Kanesue
  • 雑誌名: Proceedings of the 5th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and the 33th Linear Accelerator Meeting in Japan 5 ページ: 509-511
• [雑誌論文] Direct plasma injection scheme with beam extraction in a radio frequency quadrupole linac cavity (2007)
  • 著者名/発表者名: Hirotsugu Kashiwagi, Masahiro Okamura, Jun Tamura, Junpei Takano
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 79 ページ: 02C716_1-02C716_4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study of the Beam Pulse Shape by DPIS for High Intensity Heavy Ion Beam Acceleration (2006)
  • 著者名/発表者名: Hirotsugu Kashiwagi, Masahiro Okamura, Toshiyuki Hattori, R. A. Jameson, Kazuo Yamamoto, Tetsuya Fujimoto, Tomihiro Kamiya
  • 雑誌名: Proceedings of the 3th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and the 31th Linear Accelerator Meeting in Japan 3 ページ: 570-572
• [学会発表] Measurement of RF properties for beam extraction in an RFQ linac (2007)
  • 著者名/発表者名: Hirotsugu Kashiwagi, Masahiro Okamura, Jun Tamura, Junpei Takano
  • 学会等名: 第4回加速器学会
  • 年月日: 20070000
• [産業財産権] イオンビーム引出加速方法及び装置 (2007)
  • 発明者名: 柏木 啓次、岡村 昌宏
  • 権利者名: 独立行政法人 日本原子力研究開発
  • 産業財産権番号: 特許,P09A014512
  • 出願年月日: 2007-07-31