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仲野谷 孝充; 吉本 政弘; Saha, P. K.; 竹田 修*; 佐伯 理生二*; 武藤 正義*
Proceedings of 20th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.937 - 941, 2023/11
J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS: Rapid Cycling Synchrotron)では、前段加速器であるリニアックから入射した400MeVのH
ビームを荷電変換フォイルによりH
ビームに変換して、3GeVまで加速している。これまでRCSでは、HBCフォイル(Hybrid Boron mixed Carbon stripper foil)とカネカ社製のグラフェン薄膜(GTF: Graphene Thin Film)の2種類を荷電変換フォイルとして使用してきた。HBCフォイルとは100
g/cm
以上の厚い炭素フォイルを安定的に作製するために高エネルギー加速器研究機構(KEK)で開発された手法である。当初はKEKで作製されたフォイルを使用してきたが、2017年からは原子力機構でHBCフォイルの作製を開始し、以来これを使用している。近年、アーク蒸着法では作製が困難と言われてきた厚い純炭素フォイルの成膜に成功した。新たな試みとして、この純炭素フォイルを2023年3月からの利用運転で使用した。結果、HBCフォイルとGTFでは使用時間の経過とともに、荷電変換されずにビームダンプに廃棄されるビーム量の増加傾向が観察されたが、純炭素フォイルではこの傾向がなく、安定的に荷電変換が可能であった。本発表ではこれら3種類の荷電変換フォイルの使用状況について報告する。
ion source for the high intensity proton Linac小栗 英知; 奥村 義和; 長谷川 和男; 滑川 裕矢*; 下岡 隆*
Review of Scientific Instruments, 73(2), p.1021 - 1023, 2002/02
被引用回数：17 パーセンタイル：64.47(Instruments & Instrumentation)原研では素粒子原子核研究、物質生命科学研究及び核変換技術開発を目的としたビームパワー1MWの大強度陽子加速器施設の建設を計画している。本計画で使用する負イオン源では、ビーム強度60mA以上、規格化エミッタンス0.15pimm.mradのビーム引出が要求されている。そのため体積生成型負イオン源を設計・製作し、目標達成に必要な実験データの収集を行った。イオン源のソースプラズマはタングステンフィラメントを用いたアーク放電にて生成する。ビーム強度を上げるために、アークチェンバー中にセシウム蒸気を導入する。ビーム引き出し系は3枚の電極で構成され、ビーム孔の寸法は8mmである。今までのところ、ビームエネルギー70keV、デューティー5%の条件下でアーク放電電力30kWに対しビーム電流40mAのビーム引き出しに成功している。セシウムを導入するとビーム強度はアーク放電電力に比例して増加することが分かったので、今後、さらに大出力のアーク電源を用いてビーム試験を行う予定である。
竹内 末広; 小林 千明; 佐藤 豊; 吉田 忠; 竹腰 英子; 丸山 倫夫
Nuclear Instruments and Methods, 158(2-3), p.333 - 338, 1979/00
従来の方法で作られるカーボン・ストリッパー・フォイルをタンデム加速器などで重イオン用ストリッパー・フォイルとして用いたとき、その寿命は短い。そこで我々は長寿命カーボン・ストリッパー・フォイルの製造を追求してきた結果、3.5MeV(1A/13mm)のArビームに対して5時間~10時間の寿命を持つ長寿命カーボン・ストリッパー・フォイルの調整方法を見い出した。このフォイルは、カーボン蒸発源としてアーク放電を、剥離剤としてNiCl
を、蒸着基板としてある特定の処理をしたガラス基板を用い、300
Cに加熱された蒸着基板の上にNiClとカーボン膜(10g/cm)を真空蒸着することによって作られた。Ar照射による従来のカーボン・フォイルは照射部分が急速に縮み破れる(約十分)のに対し、長寿命フォイルは照射部分の縮みが極めて緩慢であり、かつ照射部分の周辺はその縮みに対し大きな伸びを供給している様子であった。
