放射性核種用イオン源の開発

Development of a radioactive ion beam production system at the JAEA-ISOL

乙川 義憲  ; 長 明彦  ; 佐藤 哲也   ; 松田 誠  

Otokawa, Yoshinori; Osa, Akihiko; Sato, Tetsuya; Matsuda, Makoto

陽子ビームによるウラン核分裂反応で生成される短寿命の放射性核種を迅速にビームとして引き出すため、低圧アーク放電型イオン源の改良を行っている。これまで用いていたイオン源は、運転温度が1550Cと低いため、ビーム生成されるまでの時間(放出時間)は、インジウム(In)で7秒、キセノン(Xe)で12秒と長く、半減期1秒程度の核種ビームの生成が不可能であった。そこで、生成核の標的からの拡散・蒸発,イオン源構造材との吸脱着をより促進するため、新たに高温で運転可能なイオン源の開発を行った。オフラインで試験し数回の改良を行った結果、安定動作と標的槽で2000Cになることを確認した。続いて、オンラインで放出時間を測定した結果、放出時間はInで1.8秒、Xeで4.6秒であり、より迅速に生成が可能になった。その結果、半減期1秒程度の核種であるIn(半減期0.61秒)とXe(半減期1.73秒)のビームを毎秒10個程度の強度で生成することに成功した。現在は、ビーム強度を向上させるためにさらなる試験・改良を進めている。本研究会では、イオン源の改良点,性能試験の結果,今後の課題について発表を行う。

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