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Operation and maintenance for JAERI AVF cyclotron system

原研AVFサイクロトロン装置の運転・保守

中村 義輝; 奈良 孝幸; 上松 敬; 石堀 郁夫; 倉島 俊; 福田 光宏; 奥村 進; 横田 渉; 荒川 和夫; 宮脇 信正; 吉田 健一; 田島 訓

Nakamura, Yoshiteru; Nara, Takayuki; Agematsu, Takashi; Ishibori, Ikuo; Kurashima, Satoshi; Fukuda, Mitsuhiro; Okumura, Susumu; Yokota, Wataru; Arakawa, Kazuo; Miyawaki, Nobumasa; Yoshida, Kenichi; Tajima, Satoshi

日本原子力研究所高崎研究所のTIARA施設は、材料科学やバイオ技術などの広範な研究を進展させるために建設された。TIARAに設置されている4台のイオン加速器のうちの1つであるAVFサイクロトロン装置は、1991年3月でのファーストビームの引き出し以来、特に深刻な故障もなく順調に運転されている。年間の運転時間は、最新8年間での平均で約3200hである。特にサイクロトロン装置は、実験者からの多様なイオン種の要望に応じて、頻繁な運転条件の変更が必要となっている。一方イオンビームの強度,品質及び信頼性等を改善するため、われわれはこれまで数多くの改造や開発を継続して実施してきている。それらのうちの幾つかの内容は、制御系システムの更新,イオン源の増強,数シリーズのカクテルビームにおける加速技術の開発,サイクロトロンビームの安定化及び励磁コイルを持つグラジエントコレクターの設計、等々である。さらに、われわれは現在フォーカス型で1ミクロンのマイクロビームを形成するためのさまざまな対策、例えばフラットトップ加速システムの導入,サイクロトロン中心領域の改造,ビーム輸送系基幹ラインへの精密マイクロスリットの設置、などを進めている。

Takasaki Ion Accelerators for Advanced Radiation Application (TIARA) facility at JAERI Takasaki was constructed to promote the various researches of wide field for materials science and biotechnology. The AVF cyclotron system, which is the one of four ion accelerators in TIARA, has been smoothly operated without any serious troubles since the first beam extraction in March 1991. The operation time for a year is about 3200 hours on an average through recent 8 years. In especial, the cyclotron system is needed the frequent alteration of operation condition according to many kinds of ion species required from the experimenters. On the other hand, because of the improvement of the beam quality, intensity and reliability, we have carried out continuously so far many reconstruction and development, several items of which are the renewal of a computer control system, reinforcement of the ion source, acceleration technique for some series of cocktail beams, stabilization of the cyclotron beam and design of a new gradient corrector including an active coil. Furthermore, now we are advancing various countermeasure to form the micro beam of 1mm size by means of focused type, such as the introduction of a flat-top acceleration system, reconstruction of the cyclotron center region, installation of a pair of precise micro slit systems in the trunk beam transport line, and so on.

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