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報告書

多重極磁場を用いた裾無し小径イオンビーム形成の研究(共同研究)

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。

報告書

JAEA Takasaki annual report 2014

横田 渉

JAEA-Review 2015-022, 200 Pages, 2016/02

JAEA-Review-2015-022.pdf:56.06MB

高崎量子応用研究所研究年報2014は、同研究所にあるTIARA施設(イオン加速器4台)及び電子・$$gamma$$線照射施設(電子加速器1基、Co-60$$gamma$$線照射施設3棟)等を利用して2014年4月1日から2015年3月31日までの間に行われた研究・技術開発成果をまとめたものである。この研究年報には(1)宇宙・原子力・エネルギー、(2)環境保全・資源利用、(3)医療・バイオ技術応用、(4)先端材料・分析・基盤技術の4分野に分類した154編の論文及び8編の施設の運転・管理状況報告からなる合計162編が収録されている。また、論文リスト、出願特許、新聞発表、テレビ放映及び研究実施形態・利用施設の一覧表が付録として含まれている。

論文

植物の突然変異と育種

大野 豊; 横田 渉

加速器, 12(4), p.189 - 192, 2016/01

Ion beams are useful tools for induced mutagenesis and breeding of plants. They are characteristic of high linear energy transfer and distinct from $$gamma$$-rays or electron beams; wider mutation spectrum, higher mutation frequency, and higher rate of large insertion or deletion on DNA. Not only more than 30 newly registered plant varieties but also new valuable microorganisms have been generated by ion beams accelerated by the AVF cyclotron in TIARA. Developing effective methods to isolate mutants with specific traits is a future challenge.

論文

Development of a scintillator for single-ion detection

横山 彰人; 加田 渉*; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; 山本 春也; 神谷 富裕; 横田 渉

JAEA-Review 2014-050, JAEA Takasaki Annual Report 2013, P. 168, 2015/03

サイクロトロンでは、数百MeV以上の重イオンマイクロビームを用いたシングルイオンヒット技術が生物細胞などの照射実験で利用されており、高精度位置検出が必要とされている。しかし、現状の固体飛跡検出器では 照射後の薬品による表面処理と顕微鏡での照射位置の観察に時間を要し、リアルタイムでの検出が困難であった。そこで、ビームモニタに利用されているZnS等の発光体などを試用したが発光強度や位置分解能が十分ではなかった。本研究では、単結晶サファイアに賦活剤として注入するEuイオンの量や熱処理条件等の調整により、強いイオンルミネッセンス(Ion Luminescence: IL)を発する試料の開発と発光検出装置の感度試験を行った。予備実験として調製試料の表面にレーザー照射することにより、電子励起過程を伴って発光するフォトルミネッセンス(Photoluminescence: PL)を測定した結果、表面から30nm$$sim$$70nmにEuを7.5ions/nm$$^{3}$$を注入した後に、600$$^{circ}$$Cで30分間熱処理した試料のPL強度が最大だった。また、同試料を用いた発光検出装置の感度試験では、260MeV Neイオンを1秒間に200個のフルエンス率で1点照射することによってILを捕えることができた。しかしながら、シングルイオンヒット実験では、ビーム電流量が数cps程度と低いことから、感度の向上のために賦活剤の濃度の調整などの改良を今後行う。

報告書

TIARAサイクロトロンにおけるマイクロビーム形成・シングルイオンヒット技術の開発

横田 渉; 佐藤 隆博; 神谷 富裕; 奥村 進; 倉島 俊; 宮脇 信正; 柏木 啓次; 吉田 健一; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; et al.

JAEA-Technology 2014-018, 103 Pages, 2014/09

JAEA-Technology-2014-018.pdf:123.66MB

日本原子力研究開発機構高崎量子応用研究所のイオン照射研究施設(TIARA)では、イオンビームを利用する主要な研究課題である生物細胞放射線影響評価研究と宇宙用半導体耐放射線性評価研究を推進するため、TIARAのサイクロトロンで加速した数百MeV重イオンビームを磁気レンズで集束させて直径1$$mu$$m以下のマイクロビームに形成する技術を世界で初めて実現した。更に、これを用いて1個のイオンをビーム径の空間精度で照準するシングルイオンヒットを可能にした。この過程で、TIARAの静電加速器で完成した数MeVイオンのマイクロビーム形成・シングルイオンヒット技術を活かしたビーム集束装置、ビーム照準・計測技術や、1$$mu$$mへの集束に必要なエネルギー幅の狭い数百MeV重イオンビームを加速するためのサイクロトロンに特有な技術を開発した。また、開発途中に利用研究の実験に試用することにより、本技術の適用性を適宜評価しその改良を行うことで、利用研究の試用実験を軌道に乗せることができた。本報告書は、およそ10年に亘るこれらの技術・装置開発の過程及び成果を、試用実験における評価とともにまとめたものである。

論文

Development of real-time position detection system for single-ion hit

横山 彰人; 加田 渉*; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; 山本 春也; 神谷 富裕; 横田 渉

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 332, p.334 - 336, 2014/08

 被引用回数:1 パーセンタイル:85.28(Instruments & Instrumentation)

サイクロトロンでは、数百MeV以上の重イオンマイクロビームを用いたシングルイオンヒット技術が生物細胞などの照射実験で利用されており、高精度位置検出が必要とされている。しかし、現状の固体飛跡検出器では照射後の薬品による表面処理と顕微鏡での照射位置の観察に時間を要し、リアルタイムでの検出が困難であった。そこで、ビームモニタに利用されているZnS等を試用したが発光強度や位置分解能が十分ではなかった。本研究では、単結晶サファイアに賦活剤として注入するEuイオンの量や熱処理条件等の調整により、イオン入射方向に強いイオンルミネッセンス(Ion Luminescence: IL)を発する試料を開発できると考え、試料の調製、高感度な発光検出装置の構築を行った。調製試料の評価には、予備実験として試料表面にレーザーを照射することにより、ILと同様に電子励起過程を伴って発光するフォトルミネッセンス(Photoluminescence: PL)を実施した。この結果、表面から30nm$$sim$$70nmにEuを7.5ions/nm$$^{3}$$を注入した後、600$$^{circ}$$Cで30分間熱処理した試料のPL強度が最大だった。また、同試料を用いた発光検出装置の感度試験では、200cps以上の酸素イオンの照射によってILを捕えることができた。しかしながら、シングルイオンヒット実験では、ビーム電流量が数cps程度と低いため、今後賦活剤の濃度等の調製や開口の大きな対物レンズへの変更による感度向上などの改良を行う。

論文

Development of scintillator for detention of single-ion

横山 彰人; 加田 渉*; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; 山本 春也; 神谷 富裕; 横田 渉

JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012, P. 164, 2014/03

サイクロトロンでは、数百MeV以上の重イオンマイクロビームを用いたシングルイオンヒット技術が生物細胞などの照射実験で利用されており、高精度位置検出が必要とされている。しかし、現状の固体飛跡検出器では照射後の薬品による表面処理と顕微鏡による照射位置の観察に時間を要し、リアルタイムの検出が困難であった。そこで、これにかわりビームモニタに利用されているZnS等発光体を検出器として試用したが発光強度や位置分解能が十分ではなかった。本研究では、単結晶サファイアに賦活剤として注入するEuイオンの量や熱処理条件等の調整により、強いイオンルミネッセンス(Ion Luminescence: IL)を発する試料を開発できると考え、試料の調製を行った。調製試料の評価には、予備実験として試料表面にレーザー照射することにより、ILと同様に電子励起過程を伴って発光するフォトルミネッセンス(Photoluminescence: PL)測定を実施した。この結果、表面から30nm-70nmにEuを7.5ions/nm$$^{3}$$を注入した後、600$$^{circ}$$Cで30分間熱処理した試料のPL強度が最大だった。また、同試料を用いた酸素イオン照射によるIL検出実験では、200cps未満ではILを検出できなかったが、それ以上の照射から検出することができた。しかしながら、一般的なシングルイオンヒット実験におけるビーム電流量は数cps程度と低いことから、不十分であり、今後感度の向上のために賦活剤の濃度の調整などの改良を行う。

論文

Fast single-ion hit system for heavy-ion microbeam at TIARA cyclotron, 6

横田 渉; 佐藤 隆博; 奥村 進; 倉島 俊; 宮脇 信正; 柏木 啓次; 吉田 健一; 江夏 昌志; 横山 彰人; 加田 渉*; et al.

JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012, P. 160, 2014/03

原子力機構のTIARAサイクロトロンのHXコースに設置された重イオンマイクロビーム用高速シングルイオンヒットシステムにおいて、マイクロビーム及びシングルイオンヒットの質や利便性を向上させる技術開発を継続して行った。シングルイオンヒット位置のリアルタイム検出技術の開発では、増幅率8$$times$$10$$^{5}$$の超高感度EMCCD(Electron Multiplying CCD)カメラと光学顕微鏡とを組合せて感度と集光率の双方を高めた検出システムを構築して、シングルイオンによるCaF$$_{2}$$のシンチレーションの位置検出をリアルタイムで可能にし、目的を達成した。また、SEM(Secondary Electron Microprobe)を用いた従来方式では2次電子放出率が低いために計測できない320MeV-Cビームの大きさを、本システムを用いた調整により10$$mu$$m$$times$$10$$mu$$mに集束することに初めて成功した。

論文

A Liquid-helium-free superconducting coil system forming a flat minimum-magnetic-field distribution of an electron cyclotron resonance ion source

吉田 健一; 奈良 孝幸; 齋藤 勇一; 横田 渉

Review of Scientific Instruments, 85(2), p.02A917_1 - 02A917_3, 2014/02

 被引用回数:1 パーセンタイル:90.16(Instruments & Instrumentation)

近年のECRイオン源研究では閉じ込め磁場強度の増加だけでなく軸方向のミラー閉じ込め磁場強度B$$_{rm min}$$も多価イオン生成効率に関係すること、さらに従来はクラシカルタイプが一般的であったそのB$$_{rm min}$$形状もフラットタイプの方が多価イオン生成効率が高いことが分かってきた。一方、超電導技術の観点からは、GM冷凍機による伝導冷却型の超電導装置は非常に有利であるが、フラットタイプのB$$_{rm min}$$形状にするには複数のソレノイドコイルが必要になるために熱侵入が多くなり、伝導冷却型では冷凍機が多数必要になってしまう。そこで、フラットB$$_{rm min}$$形状について、低インダクタンスかつ少ない電流導入数で実現できるような磁気回路を考案した。本論文では、このフラットB$$_{rm min}$$に特化した液体ヘリウムを使用しない超電導ECRイオン源の開発について報告する。この磁気回路は、フラットB$$_{rm min}$$の形成を2つの閉じ込め用コイルの他に複数の中心コイルで行った。さらに、電流導入数を少なくするため、その中心コイルをシリーズに繋ぎ、様々なB$$_{rm max}$$でもフラットB$$_{rm min}$$形状となるよう、コイル形状を工夫した。

論文

Production of fullerene ions by combining of plasma sputtering with laser ablation

山田 圭介; 齋藤 勇一; 横田 渉

Review of Scientific Instruments, 85(2), p.02A920_1 - 02A920_3, 2014/02

 被引用回数:1 パーセンタイル:90.16(Instruments & Instrumentation)

A C$$_{60}$$$$^{+}$$ production with combination of plasma sputtering and laser ablation was carried out. A C$$_{60}$$ sample put in an electron cyclotron resonance type ion source was negatively biased and sputtered by argon plasma. A beam current of C$$_{60}$$$$^{+}$$ decreased rapidly and recovered transiently by a single laser shot for ablation of the thin sample surface on the sputtered area. The time variation of beam current with laser shots at few-minute intervals is reported.

論文

Short-time change of heavy-ion microbeams with different mass to charge ratios by scaling method for the JAEA AVF cyclotron

倉島 俊; 奥村 進; 宮脇 信正; 柏木 啓次; 佐藤 隆博; 神谷 富裕; 福田 光宏*; 横田 渉

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 306, p.40 - 43, 2013/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:84.29(Instruments & Instrumentation)

TIARAのサイクロトロンでは、重イオンを用いたマイクロビーム照射実験が行われる。マイクロビーム形成装置として、集束方式とコリメーション方式によるものが備わっており、調整が比較的容易な後者については、炭素,ネオンやアルゴンなど一連のイオンビームを用いた細胞照射実験が頻繁に行われている。サイクロトロンの調整には3時間を要するが、一回の照射実験は1.5から3時間程度と短い。スケジュール管理によりサイクロトロン調整時間を削減しているが、それにも限界がある。カクテルビーム加速により調整時間を減らすことに成功したが、同一の質量電荷比(M/Q)を持つイオン以外へは切換できない。そこで、マイクロビーム照射で使われる重イオンビームを短時間で切り換えるために、スケーリング手法を新たに導入した。この手法は、イオンのM/Qが異なる場合でもビームの磁気剛性が一定になるように調整することで同一のレンズパラメータによりビームの輸送を可能にする。サイクロトロン本体ではイオン種ごとに磁場分布の再形成が必要となるが、ビーム位相自動計測システムを開発して調整時間を短縮した。炭素220MeVを基準ビームとしてスケーリング法による加速実験を行い、ネオン255MeV, 335MeV及びアルゴン440MeVビームへそれぞれ20分程度の調整時間で切り換えることに成功した。

論文

Fast single-ion hit system for heavy-ion microbeam at TIARA cyclotron, 5

横田 渉; 佐藤 隆博; 奥村 進; 倉島 俊; 宮脇 信正; 柏木 啓次; 吉田 健一; 江夏 昌志; 横山 彰人; 加田 渉; et al.

JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 156, 2013/01

原子力機構のTIARAサイクロトロンのHXコースに設置された重イオンマイクロビーム用高速シングルイオンヒットシステムにおいて、マイクロビーム及びシングルイオンヒットの質や利便性を向上させるための技術開発を継続して行った。本論文は、主な課題である(1)シングルイオンヒット照射におけるミスヒットの低減、(2)シングルイオンヒット位置のリアルタイム検出技術の開発、(3)新マイクロビームの開発の進捗に加えて、東北地方太平洋沖地震の当システムへの影響がなかったことを報告する。

論文

Development of visible light measurement techniques for detection of single-ion hit

横山 彰人; 加田 渉; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; 山本 春也; 神谷 富裕; 横田 渉

JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 159, 2013/01

研究の初年度である2011年度では以下の3つについて実施した。(1)単結晶Al$$_{2}$$O$$_{3}$$にEuを注入したAl$$_{2}$$O$$_{3}$$:Euについて、Eu量及び熱処理条件が発光量に及ぼす影響を調べた。試料に対するフォトルミネッセンス(Photoluminescence: PL)測定の結果、10$$times$$10$$times$$0.3mmの試料表面から30nm$$sim$$70nmに7.5ions/nm$$^{3}$$を注入して、600$$^{circ}$$Cで1時間熱処理したAl$$_{2}$$O$$_{3}$$:Euが最もPL強度が大きく、これを(2)で使用した。(2)発光検出装置の感度試験では、タンデム加速器で加速した15MeV-O$$^{4+}$$をAl$$_{2}$$O$$_{3}$$:Eu及びZnS:Agシンチレータにそれぞれ照射した結果、200cps及び1cps以上の照射により発光画像が得られた。このことから、試料のパラメータを改善して発光量を増やすことと開口数のより大きな対物レンズへの変更によって、装置の感度を200倍以上高めることが必要であることがわかった。(3)調製したAl$$_{2}$$O$$_{3}$$:Euに3MeV-H$$^{+}$$ビームを照射して得られたイオンビーム誘起発光スペクトルでは690nmにEu固有のピークが見られた。試料が厚いほど、入射ビームが散乱して広がった領域から生じる発光を検出することになるため、照射位置分解能が低下するが、このピークを含む600nm$$sim$$700nmのバンドパスフィルターを使用してEu層のみの発光を検出することによりこれを向上できることがわかった。

論文

Operation of the electrostatic accelerators

上松 敬; 宇野 定則; 千葉 敦也; 山田 圭介; 横山 彰人; 齋藤 勇一; 石井 保行; 佐藤 隆博; 大久保 猛; 横田 渉; et al.

JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 173, 2012/01

平成22年度にTIARA3台の静電加速器は順調に稼動し、計画されたイオン照射実験はユーザーの都合で中止及び東日本大震災(2011年3月11日)の影響による中止を除いてすべて実施した。10月以降に国際原子力人材育成イニシアチブ事業による土曜日運転を実施したため、年間運転時間は平年並みで、タンデム加速器,シングルエンド加速器,イオン注入装置についてそれぞれ2116, 2367, 1800時間であった。整備では、シングルエンド加速器タンク内の高電圧ターミナルの発電機の交換を行った。また、イオン注入装置では新規ビームラインの増設を決定し、これに必要なビーム振分け電磁石を設置した。新ビーム開発においては、タンデム加速器でInイオンについて500nA程度の生成が可能となった。

論文

Fast single-ion hit system for heavy-ion microbeam at TIARA cyclotron, 4

横田 渉; 佐藤 隆博; 奥村 進; 倉島 俊; 宮脇 信正; 柏木 啓次; 吉田 健一; 江夏 昌志; 高野 勝昌*; 横山 彰人; et al.

JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 159, 2012/01

日本原子力研究開発機構のイオンビーム照射施設(TIARA)のサイクロトロンにおいて、マイクロビーム及びシングルイオンヒットの品質を向上させるために、高速シングルイオンヒットシステムの開発を継続して進めた。主要な開発項目は、シングルイオンヒット照射で狙った箇所にイオンが当らないミスヒットの低減と、シングルイオンヒットのリアルタイム検出技術の開発である。また、新マイクロビームの開発を実施し、400MeV-Feを直径4$$mu$$m程度に集束して利用実験に提供した。

論文

Operation of the AVF cyclotron

奈良 孝幸; 石堀 郁夫; 倉島 俊; 吉田 健一; 湯山 貴裕; 石坂 知久; 奥村 進; 宮脇 信正; 柏木 啓次; 百合 庸介; et al.

JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 172, 2012/01

TIARAの主要加速器であるAVFサイクロトロンの、2010年度における運転及び整備の状況、また、東北地方太平洋沖地震の影響並びに新しく開発したイオンビームや多重極電磁石を用いた大面積高均一照射などの技術開発の現状を報告する。

論文

Status report on technical development of the JAEA AVF cyclotron facility

柏木 啓次; 宮脇 信正; 奥村 進; 倉島 俊; 吉田 健一; 百合 庸介; 湯山 貴裕; 石坂 知久; 石堀 郁夫; 奈良 孝幸; et al.

JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 157, 2012/01

JAEA AVFサイクロトロン施設におけるビーム技術開発に関して2010年におもに行った以下の3つについて報告する。「ビーム切り替え時間短縮のためのサイクロトロン磁場の補正システムの開発」では、5ターンコイルを用いた磁場補正システムにより、従来40分を要していた磁場形成時間を約10分に短縮することに成功した。「ビームバンチャーが引き出しビームエミッタンスに及ぼす効果に関する研究」では、サイクロトロン入射ビームラインのバンチャーを用いることで、サイクロトロンから出射するビームのエミッタンスの減少と、さらに、このエミッタンスの減少によって引出効率が高くなることも実験的に明らかにした。「入射ビームエミッタンスとサイクロトロンシステムのアクセプタンスの計測装置の開発」においては、サイクロトロン入射ビームラインに据え付けられたPhase space collimatorを用いて、エミッタンス・アクセプタンスの計測試験を行った結果、本装置によってアクセプタンスの一部及びエミッタンスが計測できることを確認した。

論文

Development of real-time single-ion hit detection system and IBIL system

横山 彰人; 加田 渉; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; 山本 春也; 神谷 富裕; 横田 渉

JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 160, 2012/01

シングルイオンヒットをリアルタイムで検出するために、積分型線量計であるAl$$_{2}$$O$$_{3}$$:Cの輝尽発光(Photostimulated luminescence: PSL)が放射線に対して高い感度を有することに着目し、素子及び検出システム開発を進めた。またアスベスト等の試料内の結晶構造や化学形態の分析や、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$:Cのイオン注入量を最適化するために、荷電粒子誘起発光(Ion Beam Induced luminescence: IBIL)分析システムを開発した。1層及び2層注入のAl$$_{2}$$O$$_{3}$$:Cのそれぞれに、3MeV-Niイオンを照射したことよって誘起される即発光検出実験では後者の発光の方が強かった。これは照射したイオンにより、素子が蛍光するために必要なエネルギーは付与されたと考えられるが、1層では発光層の厚さが充分ではなかったためと推察できる。またAl$$_{2}$$O$$_{3}$$:Cの輝尽発光は検出できなかったが、体積あたりのCイオンの注入量が多過ぎたことによるに析出や、注入後のアニール温度やその時間が最適ではなかったことなどが考えられる。IBIL分析システムでは、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$へのC注入量の違いによる発光強度の変化が確認できた。また金属酸化物に対して実験を行った結果、集光効率などを改善する必要はあるが、原理的に本システムを利用した発光体評価が可能であることを確認した。

論文

Progress in formation of single-pulse beams by a chopping system at the JAEA/TIARA facility

倉島 俊; 田口 光正; 石堀 郁夫; 奈良 孝幸; 横田 渉

Proceedings of 19th International Conference on Cyclotrons and their Applications (CYCLOTRONS 2010), p.247 - 249, 2011/12

The intervals of beam pulses from a cyclotron are generally tens of ns and they are too short for pulse radiolysis experiments which require beam pulses at intervals ranging from 1 $$mu$$s to 1 ms (single-pulse beam). A chopping system, consisting of two types of high voltage kickers, is used at the JAEA AVF cyclotron to form single-pulse beam. The first kicker installed in the injection line generates beam pulses with repetition period of 1 $$mu$$s to 1 ms. The pulse width is about a cycle length of the acceleration frequency. The other kicker in the transport line thins out needless beam pulses caused by multi-turn extraction. We could not provide single-pulse beam stably over 30 min since the magnetic field of the cyclotron gradually decreased by 0.01% and the number of multi-turn extraction increased. The magnetic field was stabilized within 0.001% by keeping temperature of the cyclotron magnet constant. In addition, a new technique to measure and control an acceleration phase has enabled us to reduce the number of multi-turn extraction easier than before. We have succeeded to provide single-pulse beam of a 320 MeV $$^{12}$$C$$^{6+}$$ without retuning of the cyclotron over 4 h, as a result.

論文

Present status of JAEA AVF cyclotron facility

湯山 貴裕; 百合 庸介; 石坂 知久; 倉島 俊; 石堀 郁夫; 奥村 進; 吉田 健一; 宮脇 信正; 柏木 啓次; 奈良 孝幸; et al.

Proceedings of 19th International Conference on Cyclotrons and their Applications (CYCLOTRONS 2010), p.90 - 92, 2011/12

The JAEA AVF cyclotron provides various ion beams mainly for research in materials science and biotechnology such as estimation of radiation hardness of space-use devices and plant breeding by ion beams. The cyclotron is operated day and night usually from Monday morning to Friday evening, and the yearly operation time amounted to 3148.3 hours. The number of switchover of ion species, energy and beam course was 547 times. For higher stabilization of ion beam, we have improved the power supplies of the magnet coils by using the new feedback circuits with Peltier device to keep temperature of the circuit at 27 $$pm$$ 1 $$^{circ}$$C. In addition, a high stability ECR ion source of an all-permanent-magnet type, techniques of quick change of ion species or energy of microbeam by cocktail beam acceleration and large-area uniform beam formation using multipole magnets are being developed.

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