静電加速器における加速器・ビーム技術の開発

Development of accelerator and beam technology for electrostatic accelerators

山田 圭介; 齋藤 勇一; 石井 保行; 的場 史朗; 千葉 敦也; 横山 彰人; 薄井 絢 ; 佐藤 隆博; 大久保 猛; 宇野 定則

Yamada, Keisuke; Saito, Yuichi; Ishii, Yasuyuki; Matoba, Shiro; Chiba, Atsuya; Yokoyama, Akihito; Usui, Aya; Sato, Takahiro; Okubo, Takeru; Uno, Sadanori

TIARA静電加速器において平成25年度に行った技術開発の成果を報告する。タンデム加速器では、クラスターイオン電流増強のため、荷電変換ガス(He)の圧力に対するCイオンの透過率を測定した。その結果、透過率はCで2.6%、Cで1.4%であった。また、最大の透過率が得られる圧力は、他の炭素クラスター(Cn:n=2-10)と比べ低い値であることが分かった。荷電変換ガス圧力を最適な値に調整することで、ターゲット位置で数十pAのCイオンビームが輸送可能になった。シングルエンド加速器では、マイクロPIXE分析に用いられるHビームの時間に依存したエネルギーシフト量を測定するため、Al(p,)Siの共鳴核反応を用いたビームエネルギー測定を行っており、軽イオンマイクロビームラインでの測定系の構築及び動作試験を完了した。イオン注入装置では、クラスターイオン電流測定用ファラデーカップ(FC)の構造を検討するため、アスペクト比の異なるFCで100keV及び540keVのCイオン電流を測定し比較した。その結果、アスペクト比10, 15, 20のFCで測定値がほぼ一定となることから、本エネルギーではアスペクト比10以上が必要であることが分かった。

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