权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

次世代加速器のための高強度重イオン入射器の開発

下一代加速器用高强度重离子注入器的开发

基本信息

批准号：
15J06716
负责人：
不破康裕
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J06716/
关键词：
イオン源加速器レーザーレーザーイオン源

项目摘要

前年度に取得した新方式のイオン源の原理実証の知見をもとに、より高効率でイオンバンチを生成可能な高周波共振器を設計製作した。原理実証実験において製作した共振器では、レーザー入射方向とビーム引き出し方向のなす角が67.5 度でありビーム分析器を置くスペースが確保できないという問題があった。また、ビーム生成点を通り過ぎたレーザーが共振器の内壁に当たることで生成される電子が放電を誘発し、ビームを安定に生成が妨げられるという問題もあった。そこで共振器を再設計しビーム引き出し部の電極形状を変更し、レーザー入射方向とビーム引き出し方向のなす角を 90 度にして、さらにプラズマ生成後のレーザーを共振器外部に通過させる穴を設けた。これらの改良によりビーム分析器を設置するスペースの確保が可能になるとともに、放電が抑制されることで生成可能なイオンビーム電流が向上し、ピークにおいて8 mAを超えるイオンの生成が可能になった。また将来的にさらに電流量を向上させるための手法として、偏平に集束したレーザーによるイオンバンチ生成を試みた。その結果レーザーのパワー密度を一定にして偏平に集束させたレーザーの照射面積を増やすことで、面積に比例してビームの電流量が向上することを実験により示した。また新方式のレーザーイオン源の利点を有効に用いる入射器を実現するために、マイクロバンチを直接入射可能な加速セクションのみからなるRFQ加速器の構造を新たに検討した。通常RFQのセル設計では、高周波電場のポテンシャルの最低次の２項のみを用いているが、本研究ではさらに加速効率を向上させるためにポテンシャル展開式で７項までの高次項を含めたセルを検討した。この高次項の導入により加速に利用可能な縦方向の電場を大きくすることが可能になり、加速効率が10 % 程度向上可能であることが明らかになった。

In the past year, we have obtained new ways to realize the principle of high-frequency resonator, such as high-frequency resonator design and manufacture. The principle of the resonator is to ensure that the incident direction and the exit direction are 67.5 degrees. In the case of a resonator, the electrons are generated through the inner wall of the resonator, and the electrons are generated through the inner wall of the resonator. The shape of the electrode at the top of the resonator is changed, the incident direction is changed, and the angle of the electrode at the top of the resonator is changed to 90 degrees. This improved analyzer is configured to ensure that it is possible to generate current up to 8 mA. In the future, the amount of electricity will be increased, and the amount of electricity will be increased. The result is that the density of the light beam increases, the area increases, and the current increases A new method of improving the structure of an RFQ accelerator is discussed. In general, the lowest two terms of the high frequency electric field are discussed in the design of the quotation. In this study, the acceleration efficiency is increased by seven terms. The higher order term is introduced into the acceleration field, and the acceleration rate is increased to 10%.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

RF Acceleration of Ions Produced by Short Pulse Laser

短脉冲激光产生的离子的射频加速

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y. Ohtani;T. Shimada and S. Takagi;Y. Fuwa
通讯作者：
Y. Fuwa

短パルスレーザー生成イオンのRF同期加速によるイオン源

具有短脉冲激光生成离子射频同步加速功能的离子源

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Hagiwara;Y. Ohtani;S. Takagi; and T. Shimada;Shintaro Akamine;不破　康裕
通讯作者：
不破　康裕

RF synchronized short pulse laser ion source

射频同步短脉冲激光离子源

DOI：
10.1063/1.4935841
发表时间：
2016
期刊：
Review of Scientific Instruments
影响因子：
1.6
作者：
Y.Fuwa;Y. Iwashita;H. Tongu;S. Inoue;M. Hashida;S. Sakabe;M. Okamura;A. Yamazaki
通讯作者：
A. Yamazaki

RF Synchronized Short Pulse Laser Ion Source for Compact Neutron Sources

用于紧凑型中子源的射频同步短脉冲激光离子源