原子力機構TIARAサイクロトロンにおける大面積均一イオンビーム利用のための技術開発

Technical development for the utilization of large-area uniform ion beams at the JAEA TIARA cyclotron

百合 庸介; 湯山 貴裕; 石坂 知久; 石堀 郁夫; 奥村 進

Yuri, Yosuke; Yuyama, Takahiro; Ishizaka, Tomohisa; Ishibori, Ikuo; Okumura, Susumu

高崎量子応用研究所のイオン照射施設TIARAのAVFサイクロトロンでは、多重極電磁石を用いた非線形集束によって形成した均一ビームを照射利用に供するため、効率的なビーム形成技術の開発や利用環境の整備を進めている。照射条件に応じて2次元の大面積均一ビームや細長いリボン状の均一ビームを効率的に形成するため、主としてターゲット直前の2連四重極電磁石や多重極電磁石の磁場を調整するビーム形成手順をビーム光学計算に基づいて確立した。これに基づく実験により、これまでに陽子,ヘリウム,アルゴン,キセノン等の313MeV/uのビームで100cmを超える均一照射野が得られた。さらに、様々な利用形態に対応できるターゲットチェンバーを整備するとともに、大口径の薄膜窓を設置して大気中での均一照射を可能にした。本ビームは、照射野全体を同時に照射できるという、従来のスキャン方法では困難であった特長を持つことから、それが最大限活用できる機能性材料創製等の新たな量子ビーム応用研究での利用を開始した。

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