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Qmassで質量観測 • Q-mass法の現状 Q-massへのイオンガイド装置が完成した 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 • 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 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１１ MeV/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 • 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.
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