Focusing high-energy heavy ion microbeam system at the JAEA AVF cyclotron
原子力機構AVFサイクロトロンでの集束型高エネルギー重イオンマイクロビーム装置
及川 将一*; 佐藤 隆博; 酒井 卓郎; 宮脇 信正; 柏木 啓次; 倉島 俊; 奥村 進; 福田 光宏*; 横田 渉; 神谷 富裕
Oikawa, Masakazu*; Sato, Takahiro; Sakai, Takuro; Miyawaki, Nobumasa; Kashiwagi, Hirotsugu; Kurashima, Satoshi; Okumura, Susumu; Fukuda, Mitsuhiro*; Yokota, Wataru; Kamiya, Tomihiro
高エネルギーの重イオンマイクロビームシステムがJAEA高崎のTIARAで開発された。これはAVFサイクロトロン加速器からの10MeV/n以上のエネルギーを持つ重イオンビームを集束する装置としては世界で最初の試みである。これまでTIARAで開発してきたマイクロビーム装置と同様に本装置は、4重極電磁石レンズ,多段のビームスリット、及びビームスキャナを装備し、各パラメータを最適化した。ここで、サイクロトロン加速器からのイオンビームは、静電加速器に比べ、より大きいエネルギー幅と、より大きいビーム電流不安定性を持つため、われわれはこれらのマイクロビーム形成で最も大きい問題である色収差の削減に取り組む必要があった。本論文は、今回開発した新しい集束システムについて概説して、二次電子マッピング法とシングルイオンヒット実験から、真空中で1
mの空間分解能を達成した結果について報告する。
A high-energy heavy ion microbeam system has been developed in an ion accelerator facility, TIARA of JAEA Takasaki. This was the first trial to focus heavy ion beams with an energy range of a few tens MeV/n from an AVF cyclotron accelerator in the world. The focusing system equipped with a quadruplet quadrupole magnet lens, multi beam collimators and beam scanners has been optimized following almost the same way as that of previously developed microbeam system in TIARA. However the ion beams from the cyclotron accelerator has a larger energy variation
E/E and also has a larger beam current instability
I/I than those of electro-static machine in general. We had to overcome these biggest problems in microbeam forming. This paper will outline the new focusing system we have developed in TIARA, and show the results of 1
m resolution by secondary electron mapping method and of single ion hit experiment for the track detectors and semiconductor test devices.