Improvement in beam quality of the JAEA AVF cyclotron for focusing heavy-ion beams with energies of hundreds of MeV

数百MeV級重イオンマイクロビーム形成のためのAVFサイクロトロンビームの品質改善

倉島 俊; 宮脇 信正; 奥村 進; 及川 将一*; 吉田 健一; 神谷 富裕; 福田 光宏*; 佐藤 隆博; 奈良 孝幸; 上松 敬; 石堀 郁夫; 横田 渉; 中村 義輝

Kurashima, Satoshi; Miyawaki, Nobumasa; Okumura, Susumu; Oikawa, Masakazu*; Yoshida, Kenichi; Kamiya, Tomihiro; Fukuda, Mitsuhiro*; Sato, Takahiro; Nara, Takayuki; Agematsu, Takashi; Ishibori, Ikuo; Yokota, Wataru; Nakamura, Yoshiteru

原子力機構におけるTIARAのサイクロトロン施設では、バイオ技術や材料科学の研究のために数百MeV級重イオンマイクロビームが必要とされている。サイクロトロンビームのエネルギー幅は0.1%程度と大きいので、集束レンズで1ミクロンまで絞ることは困難であった。そこで、サイクロトロンビームのエネルギー幅を0.02%まで小さくし、マイクロビームを形成するためにフラットトップ加速システムを開発した。フラットトップ加速とは、基本高周波電圧に高調波を重畳することにより加速電圧を均一化する方法であり、高調波を励振するための共振器を既存の基本波励振用共振器に付加した。本システムを用いて260MeV, Neのビーム高品位化を行っており、現在までにビームのエネルギー幅は0.05%まで減少し、2ミクロン程度のマイクロビーム形成に成功した。

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