研究課題/領域番号 |
26246042
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研究機関 | 東京工業大学 |
研究代表者 |
林崎 規託 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 准教授 (50334537)
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研究期間 (年度) |
2014-06-27 – 2017-03-31
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キーワード | 加速器 / マルチビーム / 大強度イオンビーム / RFQリニアック / レーザーイオン源 |
研究実績の概要 |
本研究で開発を予定しているマルチビーム型IH-RFQ線形加速器の原理実証システムは,直接入射型の4ビーム型レーザーイオン源,4ビーム型IH-RFQ加速空洞,ビーム収束系,ビーム分析・測定部,高周波増幅器および真空ポンプから構成される。直接入射型レーザーイオン源は加速空洞と直結されており,原理的にビーム損失が少ないため高強度ビーム加速に適している。 本研究においてマルチビーム加速をおこなう重イオンとしては,研究実績のある炭素イオンを考え,1ビームあたり50mA程度のピーク電流量を予定している。レーザーイオン源から取り出された複数の炭素イオンパルスビームは,加速空洞において30~50keV/amu程度まで加速され,ビーム測定部においてビーム電流量や加速エネルギーが測定される。過去の2ビーム加速の実績が4ビーム加速でも再現されると,全ビーム電流は200mAを超える性能が得られる。 平成26年度は,過去の2ビーム型IH-RFQ線形加速器の研究成果と,4ビーム型に関する準備研究の結果をもとに,4ビーム型IH-RFQ原理実証機の加速空洞の設計を最重点課題として取り組んだ。具体的には,RFQ線形加速器のビーム軌道計算プログラムを用いて,空間電荷効果を考慮したビームシミュレーションをおこない,その解析結果と3次元電磁場解析による電場分布の評価結果を互いにフィードバックしながら,電極形状と設計パラメータを決定した。また,若手研究(A)において開発した2ビーム型YAGレーザーイオン源の基本デザインを発展させた,4ビーム型YAGレーザーイオン源の設計に着手し,必要とされるレーザーの整備をおこなった。
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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
平成26年度の研究実施計画に基づき,4ビーム型IH-RFQ線形加速器原理実証機の加速空洞とレーザーイオン源の基本設計が概ね完了し,平成27年度以降の製作に必要な詳細設計を始めることができたため。
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今後の研究の推進方策 |
平成26年度に得られた4ビーム型IH-RFQ線形加速器に関する解析結果をもとにして,平成27年度に原理実証機用加速空洞とレーザーイオン源の設計製作に取り組む予定である。
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