多重極電磁石を用いたビーム強度分布の均一化

Beam intensity distribution uniformization using multipole magnets

百合 庸介; 宮脇 信正; 神谷 富裕; 横田 渉; 荒川 和夫; 福田 光宏*

Yuri, Yosuke; Miyawaki, Nobumasa; Kamiya, Tomihiro; Yokota, Wataru; Arakawa, Kazuo; Fukuda, Mitsuhiro*

ビーム輸送系における非線形磁場による横方向強度分布の均一化に関する詳細な理論解析の結果を報告する。八極電磁石等が作り出す奇数次の非線形磁場を用いて荷電粒子ビームのガウス型強度分布を均一化できることは以前から知られている。本研究では、無限大までの次数を含んだ理論モデルを構築し、ビームを均一化する際に必要となる非線形磁場強度及び形成される均一分布の幅を、ビーム光学系を規定するTwissパラメータを用いて表した。これにより、六極電磁石等の偶数磁場を用いたビーム均一化、及び、複数の多重極磁場を組合せることによる非対称な強度分布を持つビームの均一化が可能であることを初めて明らかにした。また、この理論に基づいて設計した六極及び八極電磁石から成るTIARAのサイクロトロン施設に設置する均一照射システムについても解説する。

no abstracts in English