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高橋 伸明*; 村田 裕彦*; 三堀 仁志*; 桜庭 順二*; 曽我 知洋*; 青木 康*; 加藤 隆典*; 齋藤 勇一; 山田 圭介; 池永 訓昭*; et al.
Review of Scientific Instruments, 85(2), p.02C306_1 - 02C306_3, 2014/02
被引用回数：2 パーセンタイル：11.24(Instruments & Instrumentation)Microwave ion source is one of the long-life ion sources, which has been developed for industrial applications such as ion implantation. In this paper, the characteristics of the extracted Ar ion beam from the plasma were studied under various conditions, in terms of magnetic field and pressure of gas. The measured spectra show that, within the experimental condition, most of the beam constituents were singly charged ions, Ar
in contrast to ECR ion sources which permits to obtain high current useful for ion implantation. The details of the beam characteristics will be presented corresponding the magnetic field and the pressure of gas.
ion source for cyclotrons衛藤 晴彦*; 青木 康*; 三堀 仁志*; Arakawa, Y.*; 密本 俊典*; Yajima, S.*; 桜庭 順二*; 加藤 隆典*; 奥村 義和
Review of Scientific Instruments, 85(2), p.02B107_1 - 02B107_3, 2014/02
被引用回数：10 パーセンタイル：42.95(Instruments & Instrumentation)医療用サイクロトロンの大電流化が、ガン治療や医療用アイソトープ製造などの用途に必要とされており、そのためにサイクロトロン用負イオン源の大電流化が必要である。多極磁場型の負イオン源を新たに設計、製作し、試験を行った。フィルター磁場強度や引出電極などの最適化を行い、ごく少量のセシウムを負イオン源に添加した状態で、16mAの直流負イオンビームを安定に得ることができた。プラズマ源のアークパワーは2.8kWと低く、長時間の運転が可能である。
桜庭 順二*; 秋場 真人; 荒川 義博*; 河合 視己人; 田中 茂
Japanese Journal of Applied Physics, 21(2), p.325 - 330, 1982/00
被引用回数：6 パーセンタイル：39.3(Physics, Applied)短パルス中性粒子入射過熱装置用に、円形の多極ラインカスプ磁場つきイオン源を製作した。このイオン源から30keV、30Aの水素イオンビームを100msec間引き出す事ができた。イオン飽和電流密度分布は、18.5cm中の引出し電極面にわたって、
5%の範囲で一様となった。放電電流が260A、放電電圧100V、イオン源内圧力3.5mTorrという、代表的な条件下で、放電アーク効率は1.2A/kWであった。0.23A/cm
という電流密度で、70%を超えるプロトン比が得られた。
田中 茂; 秋場 真人; 荒川 義博*; 堀池 寛; 桜庭 順二*
Review of Scientific Instruments, 53(7), p.1038 - 1048, 1982/00
被引用回数：5 パーセンタイル：65.41(Instruments & Instrumentation)中空陰極付イオン源へのガス流量を削減する実験を行なった。電子エミッタはBa酸化物含浸Wである。中空陰極を円形又は矩形バケット型イオン源に適用して、次の結果を得た。1)イオン源の安定放電に必要な最小ガス流量は、中空陰極のオリフィス径が10mmまでは、径の増加とともに減少する。2)オリフィスの前に適当な径のMoボタンを設けると、ボタンなしの場合と比べて、最小ガス流量が半減する。3)ヒーター電流のつくる磁場と反平行に加えられた外部磁場は放電を安定化し、磁場なしの場合と比べて、最小ガス流量を半減させる。4)ボタンと反平行磁場を組み合わせると、最小ガス流量を、それらがない場合の値(9.5Torr.l/s)の1/4まで減少させる。これらの効果の理由を、アーク放電の枯渇の理論に基づいて説明した。
桜庭 順二*; 秋場 真人; 荒川 義博; 堀池 寛; 河合 視己人; 小原 祥裕; 田中 茂
Review of Scientific Instruments, 52(5), p.689 - 693, 1981/00
被引用回数：2 パーセンタイル：53.59(Instruments & Instrumentation)JT-60中性粒子入射装置で用いられるイオン源の候補として、逆流電子を受けるため、
型のビームダンプを有す多極カスプ磁場イオン源(ラムダトロン)が提案された。この型のイオン源の初期実験を行なうために円型のラムダトロンを製作し、試験した。このイオン源から30kV、30Aのビームを引き出し、イオン電流密度0.27A/cm、70%以上のプロトン比が得られた。単位引出し電流を得るに必要なアーク電力値は、プラズマ電極とビームダンプが浮電位であるか、陰極電位であるかには依存しない事、またラムダトロンのアーク効率は、従来のバケット型イオン源のそれの60%である事がわかった。
堀池 寛; 秋場 真人; 荒川 義博*; 松田 慎三郎; 桜庭 順二*
Review of Scientific Instruments, 52(4), p.567 - 571, 1981/00
被引用回数：3 パーセンタイル：59.65(Instruments & Instrumentation)同軸デュオピガトロンイオン源のテストを行った。このイオン源の特徴は同軸型をした中間電極にあり、同軸型中間電極は磁気センターポールと中間電極室で構成される。このイオン源は一様で濃いソースプラズマを18.5cmの引出電極上に生成し、30KVに於て30Aのイオンビームを安定に効率良く作り出すことができる。ソース磁場の強さによってソースプラズマ分布が変化しないのが特長である。同軸型中間電極はある一定のソースコイルとセンターポールコイルの電流比のとき、最も効率良くソースプラズマを生成した。プロトン比は磁場とともに良くなり、70%まで達した。
柴田 猛順; 水谷 泰彦*; 奥村 義和; 桜庭 順二*; 柴沼 清
JAERI-M 9213, 8 Pages, 1980/11
60,000/secのクライオポンプ内にビームダンプを置き、そこに70KeV、5A、10秒の水素イオンビームを入射し、そのときのクライオポンプ内圧力と液体ヘリウム蒸発量の変化をみた。ビーム入射中、クライオポンプ内の水素ガス圧力が、7.6
10
Torrから8.510Torrへ上昇するのが見られた。ビーム入射中のパルス熱負荷によりパネルの溶接部の温度が上昇し、水素蒸気圧が高くなって水素ガスを放出するとして、ポンプ内圧力上昇の説明を試みた。JT-60用中性粒子入射装置のクライオポンプでは、クライオポンプが直接受熱面を見込まないように水冷のスパッタシールドを設けるなどの工夫をして、パネルへの熱負荷を小さくしてビーム入射中の水素ガス放出を抑える予定である。
桜庭 順二*; 松田 慎三郎; 柴田 猛順
JAERI-M 8936, 12 Pages, 1980/07
JT-60中性粒子入射装置のクライオポンプの設計のために、トーラスプラズマからのサイクロトロン放射によるクライオ面の熱負荷を評価することが重要である。NBI入射ポートのサイクロトロン放射透過率を計算するためにモンテカルロ法による計算コードを作成した。この計算コードを用いて検討した結果、サイクロトロン放射の約80%は、入射ポート内で吸収またほ反射されることがわかった。
柴田 猛順; 堀池 寛; 栗山 正明; 松田 慎三郎; 桜庭 順二*; 白形 弘文
JAERI-M 8935, 34 Pages, 1980/07
JT-60中性粒子入射装置のクライオポンプのクライオパネルとしてキルティング構造のステンレス板にアルミニウムをコーティングしたものを選び、このパネルに対する定常熱負荷とパルス熱負荷を評価し、パルス熱負荷がかかった時のパネル温度の上昇を計算した。パルス熱負荷時のクライオパネルの最大温度上昇は約0.2Kと評価された。
荒川 義博; 秋場 真人; 荒木 政則; 堀池 寛; 伊藤 孝雄; 河合 視己人; 栗山 正明; 松田 慎三郎; 松岡 守; 水谷 泰彦*; et al.
JAERI-M 8869, 40 Pages, 1980/05
JT-60中性子入射装置用イオン源の開発状況について要約をおこなった。これまでに得られた実験結果を基にその概要を述べた。
桜庭 順二*; 秋場 真人; 荒川 義博; 荒木 政則; 堀池 寛; 伊藤 孝雄; 河合 視己人; 栗山 正明; 松田 慎三郎; 松岡 守; et al.
JAERI-M 8740, 56 Pages, 1980/03
JT-60用中性粒子入射加熱装置で使用されるイオン源を開発するために、バケット型、およびラムダトロン型イオン源の改良実験を進めている。本報告は、それらの実験結果について書かれたものである。短形バケット型プラズマ源によって、イオン密度0.27A/cm、一様性10%以下(12cm27cm)のソースプラズマを得た。円形バケット型、およびラムダトロン型イオン源によって、30KV、30A,H
:H
:H
=70:20:10の水素イオンビームを引出した。また、JT-60用ラムダトロン型イオン源の概念設計を行なった。
荒川 義博; 秋場 真人; 桜庭 順二*; 松田 慎三郎; 田中 茂
JAERI-M 8741, 15 Pages, 1980/02
ラムダトロン型イオン源をモデルにして、ソースプラズマ生成部の特性や現象に関する理論的考察を行った。安定なソースプラズマを生成するには、放電室初期ガス圧には下限があり、その値はバケット型イオン源の場合に較べて大きいことがわかった。ターゲットカソード近傍密度勾配 についても議論をおこなった。またこのイオン源から所定のイオンビーム電流を出すに必要な放電パラメータ(放電々流、放電々圧)などの算出おこなった。
田中 茂; 森田 洋昭*; 桜庭 順二*
Japanese Journal of Applied Physics, 19(9), p.1703 - 1710, 1980/00
被引用回数：10 パーセンタイル：48.16(Physics, Applied)水素ガス中でのホローカソード放電実験をした。内径1cm,長さ2cmのBa含浸型Wカソード又は、酸化物塗布Niカソードをホローカソードの電子エミッターとして使用した。ホローカソードを平板陽極と対向させて放電させたところ、1Torr・l/s以上のガス流量で、放電維持電圧は40~60V,放電電流は120A(電源容量により制限された)までであった。このホローカソードを10cm
デュオピガトロン型水素イオン源のカソードとして使用した場合には、ガス流量とソース磁場電流に依存するが、80~120Vの放電電圧となった。このイオン源からビーム引出しを行ない、25keVの水素イオンビームが3A得られた。
小原 祥裕; 秋場 真人*; 荒川 義博; 奥村 義和; 桜庭 順二*
Journal of Applied Physics, 51(7), p.3614 - 3621, 1980/00
被引用回数：26 パーセンタイル：73.54(Physics, Applied)イオン源ソースプラズマ生成部への逆流電子ビーム束はイオンビーム加速電圧とともに増大し、準定常運転ではソースプラズマ電極は熱的にもたない。ここでは、イオンビームシミュレーションコードを用いて、プロトンビーム加速電圧が50~100keVでの逆流電子ビーム束の評価をおこなった。又、高エネルギー準定常用イオン源として、ソースプラズマ生成部に逆流電子ビーム用ダンパーを設けたイオン源が提案された。
堀池 寛; 秋場 真人; 荒川 義博; 松田 慎三郎; 桜庭 順二*
Review of Scientific Instruments, 51(11), p.1463 - 1467, 1980/00
被引用回数：2 パーセンタイル：55.67(Instruments & Instrumentation)新しい形のデュオピガトロンイオン源を考えた。これは、ソースプラズマを一次電子をホロー状に供給することによって生成するもので、同軸デュオピガトロンと名付けられた。このイオン源は磁力線の形状と配置を数値計算で求めた結果に基づいて設計され、製作した。実験の結果、一次電子のホロー状の供給と云う概念が大きな引出し面積を有するイオン源に対し有効であることが証明された。
桜庭 順二*; 大賀 徳道; 柴田 猛順
JAERI-M 8013, 16 Pages, 1978/12
中性粒子入射加熱用クライオポンプでは、必要排気速度の維持に関して、高エネルギー粒子との両立性が重要な問題となる。この間題を調べることを目的として、設計排気速度6万l/secのクライオポンプ内に、最大26.4kV、2.7A(パルス巾100msec、パルス間隔1sec)の水素ビームを入射する実験を行なった。ビーム入射に伴うクライオパネルへの熱負荷は0.52w/mであった。この実験では、ポンプの排気性能に及ぼすビームの影響は見られず、また、クライオパネルへの熱入力は、モンテカルロ法による計算から、熱幅射と後方散乱粒子によるものと説明することができた。
柴田 猛順; 奥村 義和; 桜庭 順二*
JAERI-M 7869, 18 Pages, 1978/09
臨界プラズマ試験装置(JT-60)用中性粒子入射装置では、10~10
Torrの水素ガスを約100万l/secの排気速度で排気する必要があり、液体ヘリウム冷却のクライオポンプの使用を予定している。このポンプの開発のため12,000l/secのポンプに続き60,000l/secのクライオポンプを製作し、排気特性、液体ヘリウム消費量を調べた。このポンプは二組からなりそれぞれ液休ヘリウム槽、液体窒素槽、シェブロン、およびクライオパネルで構成されている。排気速度の測定結果は設計値とよく一致し、クライオパネルに13Torr・l/cmの水素ガスを凝縮させた後も排気速度の減少はみられなかった。さらに液体ヘリウム消費量の測定も行ない、クライオパネルへの熱負荷の原因について考察した。特に水素凝縮によるクライオパネルへの熱負荷については排気される気体と凝縮水素のエンタルピー差でないことを明らかにして熱負荷を計算し、これが測定値(0.120.02)J/Torr・lと一致することを確かめた。
松田 慎三郎; 荒川 義博; 堀池 寛; 伊藤 孝雄; 河合 視己人; 近藤 梅夫*; 森田 洋昭*; 小原 祥裕; 大賀 徳道; 奥村 義和; et al.
JAERI-M 7655, 311 Pages, 1978/05
この報告書はJT-60用中性粒子入射装置の概念設計の中間結果をまとめたものである。JT-60用NBI装置には、エネルギー75KeV前後で20MWに及ぶ中性水素原子ビームをプラズマ中に最大10秒間入射すること、同時にトーラスに流入する室温水素ガスの流入量を中性ビーム束の15%以下に抑えることが要求される。これらの要求と、当研究室で行なってきたイオン源とビームライン機器に関する試作開発の最近の結果に基いてJT-60NBI装置の概念設計が進められている。この装置のシステム規模を明らかにするとともに、残されている問題点を指摘した。
桜庭 順二*; 柴田 猛順
JAERI-M 7611, 21 Pages, 1978/03
水素排気用クライオポンプの熱負荷を評価する目的で、モンテカルロ法による2次元の計算コードを作成した。このコードでは、ビームダンパーから後方散乱する粒子のエネルギー分布、シエグロンバッフルの気体分子の通過確率、後方散乱して通過する粒子のエネルギー分布、および輻射エネルギーの透過率を算出できる。JT-60用中性粒子入射加熱装置のクライオポンプについて、このコードにより、後方散乱と輻射で持込まれるクライオパネルへの熱入力を評価した。
