Acceleration of high current fully stripped carbon ion beam by direct injection scheme

Direct injection schemeによるフルストリップ炭素イオンビーム加速

柏木 啓次; 福田 光宏; 岡村 昌宏*; Jameson, R. A.*; 服部 俊幸*; 林崎 規託*; 榊原 和彦*; 高野 淳平*; 山本 和男*; 岩田 佳之*; 藤本 哲也*

Kashiwagi, Hirotsugu; Fukuda, Mitsuhiro; Okamura, Masahiro*; Jameson, R. A.*; Hattori, Toshiyuki*; Hayashizaki, Noriyosu*; Sakakibara, Kazuhiko*; Takano, Jumpei*; Yamamoto, Kazuo*; Iwata, Yoshiyuki*; Fujimoto, Tetsuya*

Direct injection schemeは空間電荷効果によるビーム損失を回避するために、低エネルギービーム輸送部を介さないでレーザーイオン源で生成したイオンをRFQ線形加速器に入射する新しい方法である。Cビームの大電流化を実現することによりシンクロトロンへのシングルターン入射が可能となり、その結果マルチターン入射に比べて電磁石の大きさを小さくすることができる。Nd-YAGレーザーで生成した大電流CビームをDirect injection schemeによってRFQ線形加速器に入射し、加速実験を行った。その結果17mAのCビームを加速することに成功し、大電流のフルストリップ炭素イオンビームをDirect injection schemeによって加速できることを実験的に証明した。

Acceleration of a 17mA 100keV/u C ion beam has been successfully achieved with an RFQ linac by means of "Direct injection scheme". The Direct injection scheme is a new scheme for injecting an ion beam from a laser ion source to the RFQ linac without a low energy beam transport line to avoid a beam loss due to the space charge effect. The high current C beam is required for single turn injection to a synchrotron to reduce the size of synchrotron magnets. The high current C beam produced by an ion source with a Nd-YAG laser was injected to the RFQ linac by the Direct injection scheme. It has been proved experimentally that the fully-stripped carbon ion beam with a current more than 10mA can be accelerated by the RFQ linac.