Direct plasma injection scheme with beam extraction in a radio frequency quadrupole linac cavity

高周波四重極線形加速器内でのビーム引き出しを用いた直接プラズマ入射法

柏木 啓次; 岡村 昌宏*; 田村 潤*; 高野 淳平*

Kashiwagi, Hirotsugu; Okamura, Masahiro*; Tamura, Jun*; Takano, Jumpei*

直接プラズマ入射法は、レーザーイオン源とRFQ線形加速器を直接接続することによって、大強度の重イオンビームを生成することを目的とした、イオン源から加速器へのビーム入射方法である。この方法において、ビームを引き出す位置である空洞端部から加速器の収束力が働く電極部までの空間をビームが進行する間にビームが広がることによって、ビーム損失が起こることが、筆者の解析によって明らかになっている。本研究では、ビーム引き出しをRFQ空洞内の加速電極先端部で行うことにより、ビームをプラズマから引き出した直後にRFQの四重極電場に捕獲させ、問題となっているビーム損失を低減することを目的としている。まず、挿入電極の空洞の高周波特性への影響及び、加速電極の電場分布への影響を測定し、空洞内にビーム引き出し電極を設置可能なことを確認した。次に、アルミニウムイオンの加速テスト実験を行い、加速器内部のビーム引き出しを行った場合、従来の方法に比べて加速ビーム電流が増加することを実証し、本方法の有効性を確認した。

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