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高周波イオン源の軸磁場効果

Axial magnetic field effect for the J-PARC RF-driven ion source

山崎 宰春

Yamazaki, Saishun

J-PARC次期計画用イオン源として、ビーム強度: 60mA、パルス幅: ビームフラットトップで500$$mu$$s、繰り返し: 25Hzを目標とした、セシウム添加高周波駆動(RF)負水素イオン源の開発を行っている。現在、ビーム電流77mA、さらにRFQ入口設計値1.5$$pi$$mm$$cdot$$mrad内エミッタンスにおいて90%のビームフラクションを得ており、基本ビーム性能としてはJ-PARC次期計画の要求を十分満たす結果である。本イオン源では、軸磁場補正(AMFC)コイルとソレノイド磁石を用いることにより軸磁場を最適化した。軸磁場補正の結果、RF出力を増加させることなく、軸磁場補正前と比較してビーム強度は10%も増加した。本会議においては、J-PARC高周波イオン源に対する軸磁場効果について報告する。

A cesium (Cs) seeded RF-driven H$$^{-}$$ ion source using an internal-antenna is under development for the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). The J-PARC second stage requirements are an H$$^{-}$$ ion beam of 60 mA within normalized emittances of 1.5 $$pi$$mm$$cdot$$mrad both horizontally and vertically, and a flat top beam duty factor of 1.25% (500 $$mu$$s $$times$$ 25 Hz). An H$$^{-}$$ ion beam current of 77.5 mA with a flat top duty factor of 2% (800 $$mu$$s $$times$$ 25 Hz), whose approximately 90% (corresponding to approximately 70 mA) of each emittance is within 1.5 $$pi$$mm$$cdot$$mrad, is successfully extracted from it. The experimental results of axial magnetic field (AMF) optimization with an axial magnetic field correction (AMFC) coil, which significantly enhances the H$$^{-}$$ ion beam current by 10% typically, are presented in this meeting.

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