強収束加速減速によるタンデム加速器ビームの大強度化

通过强收敛加速和减速增加串联加速器光束的强度

• 批准号: 10874044
• 负责人: 相良 建至
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10874044/
• 关键词: 加速減速強収束; 新加速方式; タンデム加速器; 高アクセプタンス; 大強度ビーム; ガスストリッパー; 天体核反応実験

本研究の目的は,一様電場でビームを加速するタンデム加速器を改造して,電場を交互に逆向きにしてビームを加速・減速させることで強集束作用を生じさせ大強度ビームを加速することである.昨年度このアイデアを九大タンデム加速器に適用し,ビーム通過率が約10倍に増加することを実証した.ビーム通過率は加速減速方式で良くなったが,タンデム中央部でビームの荷電変換をするストリッパーの炭素薄膜が必要(1μg/cm^2)以上に厚い(7μg/cm^2)為にビームエネルギーが広がり,通過ビームの10%以下しか実験に使用できなかった.またこれ以上薄い膜は実際上入手出来ない.そこでかねてより開発中のガスストリッパーの完成を急ぎ,今年度にタンデミに装着した.このガスストリッパーは2段差分排気方式でガス閉じ込め効率が高くし,その分大型タンデムのガスストリッパーでは世界一の大口径に出来たので,細長くビーム通過を妨げるというガスストリッパーの弱点が解消できた.このガスストリッパーと加速減速方式とを組み合わせ,タンデムターミナル電圧を低い1MVにして実際に炭素ビームを加速したところ,入射ビームの21%を実験使用ビームと出来た.これは理論的最大値の47%である.従来は0.5%程度であったから,まさに画期的である.天体核反応実験からの要請である低エネルギーで10pμA程度の大強度の炭素ビームを,実際に実現できる見通しがついた.また,加速・減速する際に装着するショート棒の先端付近からタンデムタンク内壁に向かって放電が発生し電圧上昇を妨げていたが,このショート棒先端に中空金属球を取り付けて放電を防止した.

The purpose of this study is to modify the accelerator by changing the electric field, accelerating and decelerating the accelerator in the opposite direction, and generating strong bunching effect to accelerate the accelerator with high intensity. Last year, the number of applications for the nine types of accelerator was increased by about 10 times. For example, when the carbon film thickness (7μg/cm^2) is above 1μg/cm^2, it is necessary to change the charge change of the carbon film in the central part of the film. When the carbon film thickness is below 7μg/cm^2, it is necessary to change the charge change of the carbon film in the central part of the film. The above thin film is actually coming out. This year's launch of the project was completed in a hurry. This is the first time in the world that a large diameter of a large diameter is produced, and a long and thin diameter is produced by a large diameter of a small diameter. In this case, the acceleration mode is combined with the voltage of 1MV. In this case, the acceleration mode is 21% of the incident mode. The maximum value of the theory is 47%.従来は0.5%程度であったから,まさに画期的である. The reality of celestial nuclear reactions requires a high intensity of carbon emissions with a low energy level of 10pμA, which is actually realized. When accelerating and decelerating, the tip of the rod is close to the inner wall of the rod, and the voltage rises, the hollow metal ball at the tip of the rod is prevented from rising.

项目成果

K.Sagara: "Windowless gas teget for nuclear astrophysics" Proceedings of International Workshop on JHF Science 98-5 II. 300-303 (1998)

K.Sagara：“核天体物理学的无窗气体理论”JHF Science 国际研讨会论文集 98-5 II。