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論文

Magnetic field modification of 18GHz electron cyclotron resonance ion source at Japan Atomic Energy Research Institue

横田 渉; 齋藤 勇一; 奈良 孝幸; 石井 保行; 荒川 和夫

Review of Scientific Instruments, 71(2), p.906 - 908, 2000/02

 被引用回数:1 パーセンタイル:78.36(Instruments & Instrumentation)

原研18GHz ECRイオン源は1994年に製作され、真空装置やガス導入装置の改良により、徐々に性能が向上してきた。しかし、得られたArイオンの最高価数は16で、そのビーム電流は2nAと、予想される性能を下回っていた。このイオン源ではミラー比を広範囲に変化させるために、1対のミラーコイルの間にソレノイドコイルが設置されている。多価イオン生成時(ミラー比、約2)の中心軸上の磁場分布には、ソレノイドコイル位置に盛り上がり(バンプ)が現れる。これが原因と思われる2つ現象から、バンプがプラズマを2つに分断してプラズマの加熱を妨げるために多価イオンが生成され難くなっていると推測された。そこで、ソレノイドコイルの長さを半分にすることでバンプをなくす改造を行った結果、Ar$$^{16+}$$のビーム電流は1.3$$mu$$Aに増大した。本発表では、改造による性能向上の要因とプラズマの分断の可能性をデータをもとに議論する。

論文

Status of ECR ion sources at JAERI

横田 渉; 齋藤 勇一; 奈良 孝幸; 石井 保行; 大越 清紀; 荒川 和夫

Proc. of 14th Int. Workshop on ECR Sources (ECRIS99), p.172 - 175, 1999/00

高崎研では、これまでに4台のECRイオン源が開発又は購入された。このうち最も古いOCTOPUSでは、ガス供給システムを改良して10分以内でのイオン種の交換を可能にし、サイクロトロンのカクテルビーム加速で不要イオン種が加速ビームに混入するのを防ぐことに成功した。世界で初めて18GHzのマイクロ波を採用したECR-18では、ミラー磁場分布を改良して多価イオン生成能力を飛躍的に高めた。コイルを用いずに全磁石を永久磁石としたMINI-ECRは、バイアスプローブの採用でイオンビーム電流を4倍に増加させた。本年3月に設置されたHYPERNANOGANでは10$$mu$$A以上のAr$$^{14+}$$を初めとして、Pb,Taイオンの生成に成功し、金属イオンをサイクロトロンに供給するための調整を今後進める。これらイオン源の現状と技術開発を報告し、高崎研におけるECRイオン源の開発活動を世界にアピールする。

論文

Construction and development of the JAERI 18 GHz electron cyclotron resonance ion source

横田 渉; 齋藤 勇一; 石井 保行; 奈良 孝幸; 荒川 和夫; Y.Wu*

Review of Scientific Instruments, 67(3), p.977 - 979, 1996/03

 被引用回数:1 パーセンタイル:75.64(Instruments & Instrumentation)

放射線高度利用研究において必要性が高まっている、金属イオンの生成を主な目的としたECRイオン源を建設し、性能向上のための改良や運転を行っている。イオン源の主な特徴は、(1)18GHzのマイクロ波で高い多価イオン生成能力を持たせた、(2)共鳴磁場の2倍以上の磁場強度で2$$omega$$モードを可能とする、(3)ミラーコイル間にソレノイドコイルを置き、プラズマ形状を制御する、(4)種々の金属イオン生成装置を取付け易い単順な構造とした、である。イオン源および電源類の製作、搬入、設置は昨年2月に完了し、設計通りのミラー磁場が得られることを確認した。7月よりArイオンの生成による調整運転を続けている。多価イオン生成のためには真空度の改善が必要であることがわかり、プラズマチェンバーに真空ポンプを付加する等の改良を行った。その結果、Ar$$^{13+}$$までの多価イオンを観測した。

論文

Development of JAERI 18-GHz ECR ion source

横田 渉; 奈良 孝幸; 齋藤 勇一; 石井 保行; 荒川 和夫; Y.Wu*

JAERI-Conf 95-021, 0, p.49 - 51, 1995/10

金属・固体の多価イオン生成を主な目的としたCRイオン源を建設し、昨年6月よりイオン生成試験を開始した。本ECRイオン源は、18GHzのマイクロ波周波数と、1.4Tの磁場を用いているのが特徴である。これまでArイオン生成によりイオン源の性能を高めるための改良や調整を行っている。現在、Ar$$^{13+}$$までのイオンを確認しており、これまでの改良内容とイオン源の性能について報告をする。

論文

Construction and first operation of JAERI 18-GHz ECR ion source

横田 渉; 齋藤 勇一; 石井 保行; 奈良 孝幸; 荒川 和夫; Y.Wu*

INS-J-182, 0, p.152 - 155, 1995/09

放射線高度利用研究において必要性が高まっている、金属イオンの生成を主な目的としたECRイオン源を建設した。主な特徴は、(1)18GHzのマイクロ波で高い多価イオン生成能力があり、原研サイクロトロンで重金属イオンの加速が可能、(2)共鳴磁場の2倍以上の磁場強度で2$$omega$$モードを可能とする、(3)ミラーコイル間にソレノイドコイルを置きプラズマ形状を制御する、(4)種々の金属イオン生成装置を取付け易い単純な構造、である。イオン源および電源類の製作、搬入、設置は昨年2月に完了し、設計通りのミラー磁場が得られることを確認した。真空ポンプの設置等を経て6月に最初のプラズマ点火に成功した。その後Arイオン生成により、イオン源の性能を高める調整や改良を行っており、これまでにAr$$^{12+}$$までの多価イオンを確認している。

論文

原研18GHz ECRイオン源の建設と試運転結果

横田 渉; Y.Wu*; 齋藤 勇一; 石井 保行; 奈良 孝幸; 荒川 和夫

INS-T-534, 0, p.84 - 90, 1995/02

放射線高度利用研究において必要性が高まっている、金属イオンの生成を主な目的としたECRイオン源を建設した。設計の主な指針は、(1)18GHzのマイクロ波で高い多価イオン生成能力を得て、原研サイクロトロンで重金属イオンを加速可能とする、(2)共鳴磁場の2倍以上の磁場強度で2$$omega$$モードを可能にする、(3)ミラーコイル間にソレノイドコイルを置いてプラズマ形状を可変にする、(4)種々の金属イオン生成用装置を取付け易い単純な構造とする、である。イオン源および電源の製作、搬入、設置は本年2月に完了し、設計通りのミラー磁場が得られることを確認した。真空ポンプの設置等を経て6月に最初のプラズマに点火、続いてAr$$^{2+}$$のイオン引出しに成功した。その後、プラズマ温度の上昇を示すX線発生量を増加させる調整を行っている。年度内はArイオンによる調整で性能を高め、来年度より本格的な金属イオン生成を開始する予定である。

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