High magnetic field, large-volume magnetic multipole ion source producing hydrogen ion beams with high proton ratio

高プロトン比の水素ビームを発生する 強磁場、大容量の磁気多極イオン源

奥村 義和; 堀池 寛; 水橋 清

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ビーム組成の理論的考察によれば、水素ビーム中のプロトン比を高めるひとつの方法は、イオン源の内容積を大きくし、かつ、イオンのロス面積を小さくすることである。その思想のもとに、強磁場、大容量の磁気多極イオン源を設計、製作し、テストした。このソースはSm-Coの永久磁石の前に電磁軟鉄片をおき、チャンバー内壁で2.7KGの磁場強度を得ている。この強い磁場は、アーク効率を高く保ったままチャンバー内容積を大きくすることを可能にした。その結果、プロトン比は、質量分析器によれば93%、分光測定でも91%に達した。このソースは磁石をAlNiCoに永久磁石と交換することにより、磁場強度0.6KGでも運転された。その時、プロトン比はほぼ80%に低下した。これらの値は、プロトン比に関するスケーリング式から予測される値と良く一致する。

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