Progress in submicron width ion beam system using double acceleration lenses

石井 保行; 磯矢 彰*; 小嶋 拓治

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 210, p.70 - 74, 2003/09

https://doi.org/10.1016/S0168-583X(03)01020-6

新しいイオンマイクロビーム形成方法として、加速電極の持つビームの加速集束を同時に行える性質を積極的に利用した加速レンズを直列二段に配置したレンズ系及び、デュオプラズマトロンタイプの特殊イオン源とを組み合わせることでサブミクロンビームの形成を行う方法を1991年に提案した。この方法の有効性を実証するため、テスト装置を原研に設置し、様々な改良を行ってきた。この間の研究開発により、イオン源からレンズ系へ入射するイオンビームの入射条件がマイクロビーム形成に大きく依存していることを明らかにし、これを基にビーム入射条件の最適化を行うことで、最近40keV程度のビームにより0.1m級のビーム径の形成を可能とした。発表では本装置のデュオプラズマトロンタイプのイオン源、初期加速システム、加速レンズシステム及びマイクロビーム径測定装置について概要を示し、本装置の性能を左右するイオン源からレンズ系への入射方式、及びイオンビーム径測定結果について報告する。

Source Plasma Study of the DuoPIGatron Ion Source for JT-60 Neutral Beam Injector

荒川 義博; 秋場 真人; 近藤 梅夫*; 松田 慎三郎; 大賀 徳道

JAERI-M 8088, 22 Pages, 1979/02

JAERI-M-8088.pdf:0.56MB

JT-60中性粒子入射装置用イオン源を開発するため、デュオピガトロン型イオン源を用いてソースプラズマの改良実験をおこなった。円形デュオビガトロン型イオン源(引出し電極:15cm)では、引出し電極全面にわたって一様(密度変化10%以内)かつ高密度(イオン飽和電流密度:250mA/cm)なソースプラズマが得られた。又、矩形デュオビガトロン型イオン源(引出し電極:12cm27cm)では、引出し電極面の一部(8cm24cm)で一様(密度変化5%以内)で、イオン飽和電流190mA/cmのソースプラズマが得られた。さらにイオン源内部の電位分布の測定をおこなった結果、中間電極下流に設けた金属ボタンは、端にプラズマの一様化の役割をはたすばかりでなく、密度レベルの上昇、ガス効率およびアーク効率の向上化に貢献することがわかった。