加速器開発G研究課題 2009年度 渡邊伸一.

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加速器開発G研究課題 2009年度 渡邊伸一

Q-massによる金属イオンの元素分析 特性X線法と異なる元素分析法 イオンビームを減速、電子照射で中性化後Q-massで質量観測 イオン電流をQ-massのFCで観測した 今後の課題=イオン源の放電でPC光インターフェース が破損 Q-massも破損した。高電圧対策が必要。

AVF磁石の磁場安定化 主コイル電源出力を1100A→1200Aに増強でビームエネルギー増強 トリムコイルPSも増強した 主電源出力増大の結果、AC一次側NFB容量増強(350A>500A)を実施した 今後の課題=磁場安定度10ppmのためには冷却水温0.1℃、室温管理0.1℃が必要  磁場安定化方針の確立

FlatTop加速 主共振器とアンプの結合回路 可変型Cへの改造が終了、増幅電力で30%アップした。 電圧で6%アップ(50kV→53kV)を期待 主共振回路 放電発生 50kV以上印加できない。真空の枯らし対策要 今後の課題   20-24MHz帯の加速電圧改善作業   FT-メインの結合C交換

電荷増殖型ECRイオン源 Ar1+→Ar11+ (14GHz)が電荷増殖型ECRイオン源(CBECR)の課題 ECR用マイクロ波電源を14GHz→10GHzに変更。導波管の接続とRF電力テスト(50W供給)が終了。 ECRISの動作確認=アルゴン、酸素ガスで多価チャージイオン生成。 VISからAr1+入射、イオンスペクトル分析で荷電増殖を確認。 Arガスからのイオン化電流I3+gasと入射Ar1+ビームからのイオン化電流I3+ beamの比を測定したところ, I3+ beam / I3+ gas ≒2 だった。→この比が更に大きくなるよう実験を進めている。

Beam Monitor 設置場所 E7-BT-F0 現状 擬似電流テスト済み 0.6uA相当の感度確認  ロックインアンプ制御・電流表示プログラムインストール終了 PC場所=J1  E7-BTへの取り付け終了  ビームテスト終了。10ナノアンペア感度達成。 QDCへの取り込みプログラム作成した(山口) 今後の課題=オペレーターへの測定結果のフィードバック。

E7コアモニター電磁場計算 Poisson-Superfishで計算。共鳴f=92MHz(TM01モード) 実測で138MHz。

Beam Monitor 目的 プロファイル&時間構造観測 現状 製作済み、101-CRIB-BTに取り付け済み 構造 センサー部 目的 プロファイル&時間構造観測 現状 製作済み、101-CRIB-BTに取り付け済み 構造   センサー部   タンタル板 50x50x0.3mm 2枚   電気的絶縁物 t=10mm PEEK材   50Ω系ビーム信号伝送路  真空箱 ICF114・十字菅

AVFビーム加速 目的 エネルギーアップ(h=2) 改善項目 三角地帯の解消 重点項目 中心領域の軌道解析 目的 エネルギーアップ(h=2) 改善項目 三角地帯の解消 重点項目 中心領域の軌道解析 課題 ターン数N増によるエネルギー増 数値目標 N=107→121 実験 16O 7+ 11MeV/u 元々9.3MeV/u 既に9.5、10.1MeV/uを実施、‘08年1月に10.3MeV/uを実施(N=121)、08年12月に11MeV/uを実施。

静電エネルギー分析器 目的 金属イオン分析 構造 真空チャンバー内に半円型電極・スリットを設ける 分析電圧 10kV 目的 金属イオン分析 構造 真空チャンバー内に半円型電極・スリットを設ける 分析電圧 10kV 現状 基本設計終了 機械設計待ち

Flat Density Beam Course --- E7-BT Beam Radius 2mmf Continuty 100mm Emittance 10 pmmmrad Method (Quartet pole magnet)x2 原子力総合研究機構量子応用研究所と共同研究協定を締結(2008年4月1日~2010年3月31日)

CRIB用8極配置案 Figure 4: Layout of the magnets and the beta functions at the end of the CRIB beam line in the RIKEN AVF cyclotron (K = 78 MeV) facility, assumed for a beam-tail-folding simulation. QF (QD) denotes the horizontally focusing (defocusing) quadrupole magnet. We have considered two octupole magnets, OX (OY), for horizontal (vertical) tail-folding. The waist position is slightly shifted from the target so that the phase-space ellipse of the beam can be folded into an S-shape and thus the tail can be shortened on the target. The effect of the beam axis rotation, introduced to achromatically switch the beam for another experimental line(s) [8], is ignored for simplicity Presented at PAC09 (Vancouver) by Yuri etc.

ビーム折りたたみ Real-space and phase-space distribution of the beam on the target Figure 5: Real-space and phase-space distribution of the beam on the target obtained by single-particle tracking based on the beam optics in Fig. 4. The ion species is 6.4 MeV/u 14N6+ with the rms emittance of 6p mm mrad. Presented at PAC09 (Vancouver) by Yuri etc.