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論文

Acceleration test of M/Q=2 and 4 cocktail beams and study of multiturn extraction

横田 渉; 福田 光宏; 奥村 進; 荒川 和夫; 石堀 郁夫; 奈良 孝幸; 上松 敬; 田村 宏行; 倉島 俊; 中村 義輝; et al.

JAERI-Review 2000-024, TIARA Annual Report 1999, p.273 - 275, 2000/10

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAERI-Review-2000-024.pdf

ほぼ等しい質量数対価数比(M/Q)を持つイオン種を短時間で交換するカクテルビーム加速技術は、広範囲のLETを必要とする宇宙半導体の開発等に不可欠である。現在TIARAではM/Q=5カクテル($$^{15}$$N$$^{3+}$$,$$^{20}$$Ne$$^{4+}$$,$$^{40}$$Ar$$^{8+}$$,$$^{84}$$Kr$$^{17+}$$)が利用できる。M/Q=2($$^{4}$$Ne$$^{2+}$$,$$^{12}$$C$$^{6+}$$,$$^{14}$$N$$^{7+}$$,$$^{16}$$O$$^{8+}$$,$$^{20}$$Ne$$^{10+}$$,$$^{36}$$Ar$$^{8+}$$)及びM/Q=4($$^{4}$$He$$^{+}$$,$$^{12}$$C$$^{13+}$$,$$^{16}$$O$$^{4+}$$,$$^{20}$$Ne$$^{5+}$$,$$^{40}$$Ar$$^{10+}$$,$$^{84}$$Kr$$^{21+}$$)カクテルについては異種イオンが混入するという問題があり、混入比を低減する技術開発を行った。その結果、一部のイオン種を除き、混入比を1$$times$$10$$^{-4}$$以下にすることに成功した。マルチターンの形成過程の解明は、P-チョッパーとS-チョッパーの組み合わせによるシングルパルス形成に必要なだけでなく、サイクロトロンのビームダイナミクスの理解に役立つ。そこでサイクロトロン内外のビームパルスの時間分布を測定した結果、内部ビームの時間分布よりも、ビーム引出しがマルチターンに強く影響していることが判明した。

論文

Performance and operation of a beam chopping system for a cyclotron with multiturn extraction

横田 渉; 福田 光宏; 奥村 進; 荒川 和夫; 中村 義輝; 奈良 孝幸; 上松 敬; 石堀 郁夫

Review of Scientific Instruments, 68(4), p.1714 - 1719, 1997/04

https://doi.org/10.1063/1.1147980
 被引用回数：12 パーセンタイル：66.09(Instruments & Instrumentation)

原研サイクロトロンでは、ビームパルス開隔を1$$mu$$sから1msの範囲で可変にするために、入射系ビームラインにパルス電圧で駆動するP型チョッパーが、サイクロトロン出口後にサイン波電圧で駆動するS型チョッパーが設置されている。当サイクロトロンではマルチターン引出しによりビーム取出しが行われているため、これを考慮に入れたチョッピングモデルを初めて考案し、当チョッピングシステムはこれに基づいて設計、製作された。試験運転の結果、個々のチョッパーの性能は設計通りであったが、マルチターン引出しによるビームパルス数が設計の制限値を超えていることが判明した。しかし、サイクロトロンの磁場分布を等時性磁場からずらすことにより制限値を達成する方法を確立した。これにより目的のビームパルスの生成が可能となり、チョッピングモデルの有効性が実証された。

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