| 研究課題/領域番号 |
18K11937
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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(定常) (30391303)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 重イオンビーム |
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| 研究実績の概要 |
レーザーイオン源は固体ターゲットにレーザーを集光照射して高密度プラズマを生成し、様々な固体元素の大電流ビーム生成が可能であるが、このビームを加速管で加速する際には大電流のビーム自身のクーロン反発力によるビーム発散やイオン種ごとの軌道の違いに起因したビーム損失が問題となる。 本研究では、空間電荷効果が顕著に現れる数10keVまでの領域において、ビーム軌道を制御することでビーム損失を抑制して加速する技術を開発する。
平成30年度はレーザーイオン源で発生する炭素プラズマの価数ごとの強度・エネルギー分布の測定および測定・解析に必要なプログラム開発を行った。
1）測定・解析プログラムの開発：静電アナライザーによる価数・エネルギー分布測定は静電アナライザーのアナライザー電極に印加する電圧を変えて特定のエネルギー範囲のイオンを下流に導き、その強度を電子増倍管で測定する。イオン強度が小さく、相対的にノイズレベルが大きい信号のピーク同定を容易にするため、平均化によるノイズ除去プログラムを既存測定プログラムに組み込むとともに、測定後の各価数のエネルギー分布とファラデーカップによる全電流波形との比較を半自動で行えるようにした。これにより測定精度が高まるとともに、迅速な解析が行えるようになった。
2）プラズマの価数分布測定：グラファイトターゲットにNd:YAGレーザー(波長1064nm, パルス幅約5ns)を照射し、レンズ(f=750mm)とターゲットの距離を変えて測定を行い、各生成イオンの炭素プラズマの価数・エネルギー分布を明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
プラズマ価数・エネルギー分布測定および解析プログラムを開発し、実際に測定を行って次年度以降の加速電極系の設計に必要となるデータを得ることができたため、おおむね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
プラズマ価数・エネルギー測定をさらに進めるとともに、プラズマからビームを引き出して加速する電極系の設計を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
理由：ターゲットや光学部品等を既存の物品を使用することができたため
使用計画：ビーム引き出し加速装置に必要な物品等の購入や学会発表に用いる
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