Innovative cesiation deriving incredible 145 mA beam from J-PARC cesiated RF-driven H ion source

J-PARCセシウム添加型高周波駆動Hイオン源から145mAを引き出す革新的セシウム添加方法

上野 彰  

Ueno, Akira

2022年、J-PARCセシウム(Cs)添加型高周波(RF)駆動Hイオン源(IS)による69.9keV 120mAビームの8時間安定運転結果を報告した。多量で多数回のCsとHOの添加が必要であった。非常に高いプラズマ電極温度(T) 245Cが、耐高温性と耐高エネルギープラズマ衝突性を有する新たなCs添加状態を示唆した。Moと化学結合したHOを介したCs添加仮説に基いたCs添加方法が試された。革新的なCs添加方法により、高エネルギーLINAC用RFQに適したパルス内のビーム変動とエミッタンスを有する76.5keV 145mAビームの安定運転に成功した。更に、J-PARC IS運転エネルギー52.5keVでのビーム強度が、72mAから83mAに増強された。このビーム増強は、近い将来のJ-PARC LINAC 60mA安定運転に大きく貢献する。

On 2020, the 8 hours operation of the J-PARC cesiated RF-driven H ion source (IS) with a 69.9 keV 120 mA beam was reported. Many times and large amount of Cs and HO injections were required. The very high plasma etectrode temperature (T) of 245C suggests a novel cesiation surviving against high T and plasma bombardments. A procedure based upon a hypothesis of the HO (chemically bound with Mo) mediated cesiation was examined. The innovative cesiation derived a 76.5 keV 145 mA beam stably with the small beam fluctuation and transverse emittances suitable for RFQs of high energy LINACs. Furthermore, the beam intensity for the J-PARC IS operation energy of 52.5 keV was increased from 72 mA to 83 mA which should contribute for the stable J-PARC LINAC 60 mA operation in near future.