High intensity proton accelerator driven by laser technology

原田 寛之  ; 米田 仁紀*; 桜原 プラナブ   ; 道根 百合奈*; 渕 葵*; 小野田 元喜*; 佐藤 篤*; 山田 逸平 ; 柴田 崇統*; 金正 倫計  

Harada, Hiroyuki; Yoneda, Hitoki*; Sahara, Pranab; Michine, Yurina*; Fuchi, Aoi*; Onoda, Genki*; Sato, Atsushi*; Yamada, Ippei; Shibata, Takanori*; Kinsho, Michikazu

大強度陽子加速器では、線形加速器で加速された負水素イオンビームを陽子へと荷電変換しながら入射することで大強度ビームを生成している。この入射手法は、大強度の陽子ビームを生成できる反面、炭素膜に大量のビームを通過させる方式であり、膜の短寿命化、膜での散乱粒子による機器の高放射化などが大強度ゆえに世界的な課題となっている。本研究では、さらなる大強度出力に向けて、レーザーを用いた炭素膜に代わる「レーザー荷電変換入射」の方式を考案した。そして、特殊な高繰り返しのレーザーを開発し、それを用いたイオンビームへの照射実験を行ってきた。さらに、ビーム計測時にワイヤーの溶断が生じるなどの課題のあったビーム形状モニタに対して、レーザーを用いた故障のないビーム形状モニタの開発に成功した。これらの開発はさらなる大強度出力の次世代の加速器には必須となる技術であり、それをレーザー技術が支えている。本講演では、レーザー技術が導く大強度陽子加速器と題し、これらの最新の研究成果について講演する。

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