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横田 渉; 百合 庸介; 渡邊 伸一*; 大城 幸光*; 久保野 茂*
JAEA-Technology 2016-005, 21 Pages, 2016/03
JAEA-Technology-2016-005.pdf:2.24MB
理化学研究所のAVFサイクロトロンに設置された低エネルギー不安定核ビーム分離器(CRIB)を用いて原子核物理学研究を実施している東京大学原子核科学研究センター(CNS)と、同様規模のAVFサイクロトロンを有し、材料開発研究のために八極磁場を用いた大面積均一ビーム形成技術を開発している原子力機構高崎量子応用研究所は、サイクロトロンで加速したビームのターゲットにおける強度を高める技術開発を共同研究の下に行った。具体的には、通常大きな裾のあるビーム強度分布を持つサイクロトロンのビームを、CRIBのガスターゲットの直径6mmのオリフィスを損失無く通過させるために、裾無しの小径ビームに形成する技術を検討した。計測したエミッタンスに基づく粒子トラッキングシミュレーションの結果、裾を折畳むには八極磁場が有効で、現在のビームラインに八極電磁石を入れて約10mm径のビームが形成できることがわかった。しかし目標の6mm径に近づけるためには、更に電磁石を導入するとともにビームのエミッタンスを小さくする必要があることが明らかになった。また、ターゲットまでのビームパスレングスとレンズ系の組合せが自由に選べれば目標を達成できる可能性があることもわかった。
百合 庸介; 石坂 知久; 湯山 貴裕; 奥村 進; 石堀 郁夫; 横田 渉; 渡辺 伸一*; 久保野 茂*; 大城 幸光*
Proceedings of 2009 Particle Accelerator Conference (PAC '09) (DVD-ROM), p.3895 - 3897, 2009/05
It is possible to fold the tails of the transverse beam profile into the inside, or even to uniformize the beam distribution in the properly-designed nonlinear beam transport system. A two-dimensionally uniform beam profile was formed using sextupole and octupole magnets at the azimuthally-varying-field cyclotron facility of Japan Atomic Energy Agency. Such a uniform beam enables us to perform uniform irradiation over the whole area of a large sample at a constant particle fluence rate, unlike the raster scanning system. Uniformization of heavy-ion beams as well as protons has been performed for the application of materials sciences. In order to reduce undesirable beam halos at the target, tail-folding of the spot heavy-ion beam is also planned using the nonlinear focusing method.
渡辺 真朗; 千葉 好明*; 小関 忠*; 片山 武司*; 大城 幸光*; 渡辺 伸一*
Proceedings of 17th International Conference on Cyclotrons and Their Applications (CYCLOTRONS 2004) (CD-ROM), 3 Pages, 2005/00
ファインメットカットコアを装填したRF空洞はJ-PARCでも用いられているが、従来より高い18-45MHzの周波数帯域でのファインメットカットコア空洞の開発に成功した。この空洞を東大CNSにあるHi-ECRイオン源のトランスポートラインにインストールし、イオン源から引き出された10KeVのDC陽子ビームのバンチ化に成功した。その結果、東大CNSでは理研サイクロトロンの周波数24-40MHzのバンチ化されたビームを供給できるようになり、ビームモニターの開発が可能になった。