多重極電磁石を用いたイオンビーム均一照射法と2次元強度分布計測法の開発

Development of the uniform irradiation method using multipole magnets and the measurement method of two-dimensional intensity distribution

百合 庸介; 上松 敬; 荒川 和夫; 石堀 郁夫; 神谷 富裕; 柏木 啓次; 倉島 俊; 宮脇 信正; 奈良 孝幸; 奥村 進; 横田 渉; 吉田 健一; 湯山 貴裕

Yuri, Yosuke; Agematsu, Takashi; Arakawa, Kazuo; Ishibori, Ikuo; Kamiya, Tomihiro; Kashiwagi, Hirotsugu; Kurashima, Satoshi; Miyawaki, Nobumasa; Nara, Takayuki; Okumura, Susumu; Yokota, Wataru; Yoshida, Kenichi; Yuyama, Takahiro

ビーム輸送系において運動する荷電粒子ビームに多重極磁場を作用させることによってターゲットにおける横方向強度分布を均一化することが可能である。この原理を利用して、TIARAのAVFサイクロトロン施設ではイオンビーム照射技術の高度化のために、多重極電磁石を用いた均一照射法の開発を行っている。サイクロトロン引き出しビームラインのターゲット上で大面積均一ビームを形成するために、多重極電磁石を含むビーム光学系を最適化し、ガウス分布であるビームを2次元均一分布に変換できることを理論的に確認した。また、実際的なビーム条件を想定したシミュレーションを行い、運動量分散や色収差など現実の輸送系やビームが有する性質が均一照射に及ぼす影響を明らかにした。さらに、均一度測定に必要となる技術開発として行った、GAFフィルム線量計を用いた2次元強度分布計測についても述べる。

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