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Development of an H$$^{-}$$-ion source for the High-Intensity Proton Accelerator (J-PARC)

大強度陽子加速器(J-PARC)用負水素イオン源の開発

小栗 英知; 上野 彰; 滑川 裕矢*; 池上 清*

Oguri, Hidetomo; Ueno, Akira; Namekawa, Yuya*; Ikegami, Kiyoshi*

原研では2001年より高エネルギー加速器研究機構と共同で大強度陽子加速器計画(J-PARC)を開始している。J-PARCの第1期では、リニアックにてビーム電流30mA,デューティーファクタ1.25%の負水素イオンを加速する。LaB6フィラメントを使用したJ-PARC用負イオン源は、セシウム未添加状態にて定常的にビーム電流35mA以上,デューティーファクタ0.9%のビーム供給を行っている。デューティーファクタはJ-PARC要求値の1/3であるが、LaB6フィラメントの交換頻度は半年に1回程度である。一方、J-PARCにおいてセシウム添加状態にて72mAのビームを発生できる負イオン源を使用し、タングステンフィラメントの寿命測定を実施した。その結果、J-PARCの目標である500時間連続運転を達成できる見込みを得ることができ、タングステンフィラメントを使用したセシウム未添加型負水素イオン源もJ-PARC用イオン源の候補になり得ることがわかった。現在、セシウム未添加型タングステンフィラメント負水素イオン源のビーム試験を実施しており、本会議ではその結果について報告する。

The J-PARC Project was started in 2001 as a joint project carried out by JAERI and KEK. At the first stage of the J-PARC, the linac will accelerate the H- ion beam current of 30 mA with a duty factor of 1.25 %. The J-PARC H- ion source driven with a LaB6 filament has regularly delivered more than 35 mA beam with a duty factor of 0.9 % without resorting to cesium. Although the operated duty factor is about 1/3 of the requirement, the filament is not replaced for a half year. At the J-PARC, the lifetime of the tungsten (W) filament was measured by using another H- ion source, which can produce a 72 mA with cesium seeded. The experimental results showed that there is a possibility of the W filament satisfying the lifetime of more than 500 hours, which is J-PARC requirement. We consider the W driven plasma ion source is one of the candidates for the J-PARC source. At present, we are performing the beam test of the cesium free ion source driven with W. We will present the experimental data of the beam test in this conference.

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