Fast single-ion hit system for heavy-ion mirobeam at TIARA cyclotron, 2

TIARAサイクロトロンにおける重イオンマイクロビーム用高速シングルイオンヒットシステム,2

横田 渉; 佐藤 隆博; 奥村 進; 倉島 俊; 宮脇 信正; 柏木 啓次; 吉田 健一; 神谷 富裕

Yokota, Wataru; Sato, Takahiro; Okumura, Susumu; Kurashima, Satoshi; Miyawaki, Nobumasa; Kashiwagi, Hirotsugu; Yoshida, Kenichi; Kamiya, Tomihiro

原子力機構・高崎量子応用研究所のTIARAにおいて、サイクロトロン用の集束式マイクロビーム形成装置を用いて高速シングルイオンヒットシステムの開発が進められている。昨年度に目標の2.5倍以上の25ヒット/秒の最高ヒット速度を達成したが、シングルイオンヒットの本格的な利用のために解決することが必要な二つの課題が見つかった。一つは狙った1点に複数のイオンが当たる多重ヒットで、全ヒット数の数%を占めた。他の一つは狙った点にイオンが当たらないミスヒットで、全ヒット数の10%以上に上ることがある。多重ヒットはシングルイオンヒットの検出システムの応答速度を高めることで1%以下に抑えることができたが、ミスヒットについては集束装置のマイクロスリットにより散乱されたイオンにより生じている可能性が高いことがわかった。

The fast single-ion hit system is being developed using the focusing microbeam system at the TIARA cyclotron of the Takasaki Advanced Radiation Research Institute, JAEA. The highest hit rate of 25/s, 2.5 times as high as the goal value, was achieved using a microbeam of 260 MeV-Ne beam last fiscal year. However, a couple of subjects to be solved for practical single-ion irradiation were found. One was multiple hits at the same targeted point, which appeared at several percent of the total hit number. The percentage has been lowered to less than 1% by improving the time response of the detection system of the single-ion hit. The other is a miss hit around a targeted point, which appears at more than ten percents of the total hit number. The measured phenomena relating to the miss hit suggest that it may concern scattering of ions by the micro slit of the focusing system.