多重極電磁石を用いた均一ビームの形成

Formation of a uniform beam profile using multipole magnets

百合 庸介; 石坂 知久; 湯山 貴裕; 奥村 進; 石堀 郁夫

Yuri, Yosuke; Ishizaka, Tomohisa; Yuyama, Takahiro; Okumura, Susumu; Ishibori, Ikuo

TIARAのAVFサイクロトロン施設では、多重極電磁石がつくる非線形集束力によりビーム強度分布が均一化されることを利用した、新たな均一照射システム(MuPUS: ltipole magnet beam rofile niformization ystem)の開発を行った。ビーム均一化について一般的な非線形磁場を考慮した詳細な理論解析を行い、対称なビームはもとより、六極電磁石等がつくる偶数次磁場を併用することにより、非対称なビームでも均一化が可能であることを示した。この理論計算に基づき、六極及び八極電磁石を用いた均一ビーム形成のためのビームラインを設計した。2008年1月までに多重極電磁石の設置等のビームライン改造作業を完了した。これまでに数度のビーム試験を実施し、本方式の前提として必要となる、サイクロトロンから引き出されたビームの散乱体によるガウス分布化とそれに付随するエミッタンスの拡大を図るとともに、八極磁場による均一ビームの形成や六極磁場によるビーム蛇行の補正ができることを確認した。

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