Design study of compact EBIS for light-ion production using low-energy hollow electron beams
Design study of compact EBIS for light-ion production using low-energy hollow electron beams
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使用低能空心电子束产生轻离子的紧凑型 EBIS 设计研究
DOI：
10.1016/j.nima.2020.164837
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Hayashizaki Noriyosu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Katagiri Ken;Kawamura Kensei;Wakui Takashi;Muramatsu Masayuki;Hayashizaki Noriyosu
设计了一种新型的低能量空心电子束离子源（EBIS），用于产生用于重离子治疗的离子。使用三维粒子在细胞中的方法的电子束的数值分析确定适当的形状的内电极，以实现紧凑的尺寸和足够数量的约束离子的重离子治疗。分析还表明，空心电子束的不希望的不稳定性减轻了反射模式与电子排斥。实验测试进行组装EBIS，以评估其设计的有效性。电子束测试结果表明，电极设计合理。此外，离子束测试的结果表明，离子可以产生和限制在新开发的紧凑型EBIS和提取的离子的数量只是害羞的目标值，显示了修改的前景，旨在实现一个紧凑的EBIS专门用于生产用于重离子治疗的离子。
A new compact electron-beam ion source (EBIS) with a low-energy hollow electron beam has been designed to produce ions for use in heavy-ion therapy. Numerical analyses of the electron beam using the three-dimensional particle-in-cell method determine the appropriate shape of the inner electrodes to realize a compact size and a sufficient number of confined ions for heavy-ion therapy. The analyses also show that the undesirable instability of the hollow electron beam is mitigated by the reflection mode with an electron repeller. Experimental tests were performed on the assembled EBIS to assess the validity of its design. The results of an electron-beam test show that the electrodes have been designed appropriately. Additionally, the results of an ion-beam test show that ions can be produced and confined in the newly developed compact EBIS and the number of extracted ions is just shy of the target value, showing the prospects of modifications aimed at realizing a compact EBIS specialized for the production of ions used in heavy-ion therapy.
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--
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通讯作者：
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DOI：
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发表时间：
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--
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