RFQ線形加速器空洞内ビーム引き出し直接プラズマ入射法における加速器入射の計算

柏木 啓次; 岡村 昌宏*; 田村 潤*; 金末 猛*

Proceedings of 5th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 33rd Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.509 - 511, 2008/00

https://www.pasj.jp/web_publish/pasj5_lam33/contents/PDF/WP/WP093.pdf

直接プラズマ入射法は、高強度の重イオンビーム生成を目的とし、レーザーイオン源で生成するレーザーアブレーションプラズマからイオンを引き出すことなくそのプラズマが持っている初速のまま飛行させ、RFQ線形加速器入射部直前でビームを引き出してビーム入射を行う方法である。この方法の有効性は実証されているが、シミュレーションにより、ビームが引き出された後加速電極に到達するまでの間にビームが発散することによって、RFQ線形加速器のアクセプタンスと入射ビームとのマッチングが低下し、ビームロスを引き起こしていることがわかっている。本研究では、ビーム引き出しを加速器空洞内の加速電極先端部で行うことにより、ビームをプラズマから引き出した直後にRFQ線形加速器の四重極電場領域に入射し、ビームロスを低減することを目的としている。電流量・価数分布の測定データからスケーリングによってビーム引き出し位置での分布を求め、イオン引出シミュレーションコードIGUNによってRFQ線形加速器入射部のビーム位相空間分布を求めた結果、本方法を用いることにより加速器のアクセプタンス内により多くのビームを入射できることが明らかになり、ビームロスの原因となっていた低いマッチングが改善されることが示された。