| 研究課題/領域番号 |
21560864
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| 研究機関 | 独立行政法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
神藤 勝啓 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究副主幹 (80322999)
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| 研究分担者 |
和田 元 同志社大学, 生命科学研究科, 教授 (30201263)
津守 克嘉 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授
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| キーワード | 負イオンビーム / ビーム計測 / 大強度正イオンビーム / 粒子加速技術 / イオン源 |
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| 研究概要 |
国際核融合材料照射施設(IFMIF)で用いられるような大強度CW重水素正イオン(D^+)ビームにおいて、加速器運転中にビーム輸送系でビーム品質を調べることは、加速器やビームの制御の観点で非常に重要である。線形加速器ではビームプロファイルモニター(BPM)として、ビーム輸送系の中にガスセルを設置して、ビーム通過によってセル内の原子・分子から脱離した電子の振る舞いを診るビーム非破壊型BPMや、金属ワイヤーがビームを切るように走査して測定するビーム破壊型BPMが用いられる。しかし、ガスセル式BPMでは、セル中の原子や分子と衝突することによるビームの散乱や損失の問題、低真空度中をビームが通過するため、ビーム光学に悪影響を与えるなどの問題が生じる。ワイヤー式BPMでも、ビームを破壊してしまうのでCW運転での計測の難しさ、ビームの衝突でワイヤーや周辺機器の放射化などの問題がある。そこで、これらに替わる方式として、負イオンをプローブビームとして遠方外部より入射したBPMを考案した。水素負イオン(H^-)のように電子親和力が0.75eVと小さいが、安定で壊れにくい負イオンをプローブビームとして用いて、ターゲットとなる正イオンビームに対して垂直に入射したときに、位置方向でのH^-ビーム減衰量を診ることで、プロファイルを調べる。この方式を用いることで、CWビームに対してもリアルタイムでモニターすることが可能となり、これまでのBPMの問題点を克服できると考えられる。本年度は、核融合科学研究所で開発されてきた大強度ヘリウム正イオン(He^+)ビームをターゲットビームとして用いた負イオンビーム法による原理検証実験に向けて、プローブビーム用に70mm×2mmの矩形ビームを引き出せるH^-イオン源のビーム引き出し実験を行い、ビーム品質を調べた。その後、H^-イオン源を核融合科学研究所へ搬送して、原理検証実験のセットアップを進めた。
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