核変換特性試験用の陽子ビーム制御の技術開発

Development of proton beam control technology for transmutation characteristic test

武井 早憲   

Takei, Hayanori

J-PARCで整備を目指している核変換物理実験施設(TEF-P)では、リニアックからの大強度負水素イオンビーム(エネルギー400MeV,出力250kW)から小出力の陽子ビーム(最大出力10W)を安定に取り出す必要がある。原子力機構では、レーザーを用いた荷電変換によるビーム取り出し法を提案し、開発を行っている。今回、3MeVの負水素イオンが加速できるJ-PARCのRFQテストスタンドのリニアックにおいて高出力レーザーを用いた荷電変換に基づくビーム取出し試験を実施した。本論文は試験結果の概要をまとめたものである。

The Japan Atomic Energy Agency (JAEA) has designed a Transmutation Physics Experimental Facility (TEF-P) as an experimental facility in the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). The TEF-P is a critical assembly driven by a low-power proton beam, a maximum of 10 W, which is extracted from a high-power beam source, such as 250 kW of 400 MeV proton beam of the J-PARC Linac. To extract such a low-power proton beam from the high-power proton beam, we developed a laser charge exchange (LCE) device and employed its technique, which is one of the non-contact beam extraction techniques. For the proof of performance of the LCE device to the TEF-P, a low-power proton beam was extracted using a negative-hydrogen Linac having an energy of 3 MeV, and a bright laser. This paper summarizes the experimental results.