エネルギー可変小型イオン線形加速器の設計研究

点击翻译按钮获取中文摘要

小型で高能率の線形加速器である高周波四重極型加速管について、モデルを製作して調べた。我々の作ったモデルの特徴は高周波四重極電場を発生させるために、従来よく使われているベーン型の代りに、四本のロッドを支柱で支える構造にした。このことによって特に重イオンの場合ベーン型では全体が大きくなりすぎて製作が困難になるところを小型化することができた。また支柱の大きさや数等を変化させることによって全体の構造を大きく変えることなく共振周波数を変化させることができた。これは可変エネルギーにすることを原理的に可能にするものである。モデルはまずアルミニウムの四本のロッドによる簡単な構造のものを作り、これの周波数特性、電場分布の測定を行い、次に銅で四本のロッドを作りさらにタンクを銅の円筒で作って真空容器とすることが可能な構造のモデルを製作した。これの共振周波数は約100MHzとした。この値は実用機で考えている重イオン用加速管の約2倍であり、したがって1/2モデルということになる。現在は四本のロッドは加速のための波形加工を施していないが、軸方向の電波分布の一様性等の測定は終って一応の結果を得ているので、次に加速のための電場を発生させる加工し、軽いイオンでのテスト加速をすることを考えている。なおこの研究は化学研究所原子核科学研究施設の井上信がプロジェクトの中心となり、井上信、竹腰秀邦の指導のもとに主として研修員の小川智滋がモデルの製作・測定を行い岩田芳久がコンピューターによる解析などを共同で行った。このため報告は小川智滋により化学研究所紀要(英文)にてなされる予定である。