AVFサイクロトロンと活動紹介（加速器グループ）

AVFサイクロトロンと活動紹介
加速器グループ
CNS：久保野、大城、山家、渡邊、蜜本
理研：後藤氏ほか加速器メンバー
JINR：S.B.Vorozhtsov, A.S. Vorozhtsov & E.E. Perepelkin
2007/04/05 CNSガイダンス
AVFサイクロトロンとはなにか
CRIB
RIBF
理研の加速器施設群
AVFサイクロトロン
CRIB実験用加速器、
リングサイクロ用入射機
, 14N6+ 8.30 , 7Li3+ 8.5 , 24Mg8+ , 40Ar11+ 4.5 , P
14.0 , 4He2+ 26.0 , 7Li2+ 3.4 , 20Ne7+ 6.3 , 40Ca12+ 5.6 ,
6Li3+ 9.5 , 22Ne7+ 6.7 ,
18O6+ 7.0
2007/04/05 CNSガイダンス
AVFサイクロトロンの構造
平面図
横断面図（高周波加速系）
主な仕様
2007/04/05 CNSガイダンス
Rext=0.714m
Bmax=1. 7 T
Vrf = 50 kV
h =2
F0=12~24MHz
AVFサイクロトロンの高度化
短寿命の原子核による核反応を実験室で再現するため、 CRIBの
整備、大強度イオン源の開発、加速器の開発研究を行っている。
1. 最高エネルギーを増やす K70→K80
2. 大強度ビームを出す 14N5+ 10pµA
3. 加速できるイオンの種類を増やす •
1.
18年度にやった仕事アンプと共振器の結合回路（R&D）→より高いDee電圧を出す 2.
3.
•
1.
グレーザーレンズ（改造）→ 入射効率を改善する中心領域（TOSCAモデル作成）→ リアルな軌道計算をする
19年度の予定より高いDee電圧を出すための研究を進める
2.
3.
より高いビーム引き出し効率を得るための研究を進める
理研、JINRとの共同研究を引き続き進める
2007/04/05 CNSガイダンス
Layout of AVF Cyclotron
HyperECR
Cycro center
HyperECR
Glazer Lens
Beam Transport
１０GHｚECR
AVF
Cyclotron
2007/04/05 CNSガイダンス
CRIB
グレーザーレンズ改造
•Old Glazer lens was damaged by coil trouble
•New Glazer lens 'GLI38' is installed.
Beam focusing power is improved up to 2 times (F ∝B2)
New Glazer lens
Pull out the old lens
2007/04/05 CNSガイダンス
S. Watanabe
Glazer Lens (performance)
Beam focusing power is improved up to 2 times (F ∝B2)
Performance
of GLI38
MCI vs GLI
350
Magnetic Field of Glazer Lens
GLI38
300
GLI37 (Imax)
Glazer lens GLI
current
(A)
(A)
Magnetic field (Gauss)
GLI38 (Imax)
New /
Old
250
系列1
系列2
系列3
系列4
200
150
100
GLI37
50
Distance from medium plane
0
With New GLI38
With Old GLI38
2007/04/05 CNSガイダンス
0
200
400
600
800
1000
1200
(A)
Main coilMCIcurrent
(A)
S. Watanabe
ビーム引出し効率の改善
加速したビームを効率よく引き出す
•Magnet channel and Deflector chips are improved.
•Extraction efficiency η is confirmed by using 14N6+ 8.2 MeV/u.
η~ 97%
obtained
I825
η = I825 /I645
I645
I825 ; after magnetic channel
I645 ; Before deflector entrance
8.2 MeV/u, Iecr=17eµA,
I645=4.1eµA, I825=4.0eµA
2007/04/05 CNSガイダンス
Goto/Kubono
TOSCAモデルの作成
AVF magnetic field
►Field
at the surface are compared
with measurements in the radial
range 0-75cm.
The optimizations of remaining differences
in the simulations and measurements are still
in progress.
In the first stage, mesh
model is generated from
the drawings. In the
second stage, corrective
mesh model has been
made on the basis of
measurement.
2007/04/05 CNSガイダンス
A.S. Vorozhtsov
TOSCAモデルの作成
AVF electric field
Central region model
Acceleration region model
Number of nodes = 3.2 million.
grid size in the very
center is less than 1
mm
2007/04/05 CNSガイダンス
A.S. Vorozhtsov
中心領域の改造
加速イオンの種類を増やす（h=2 → 1, 2, 3）
TOSCAモデル作成→軌道計算→検証（16O7+)→改造方
針作成→モデル修正→検証（軌道計算）→最終計画作成
現在の中心領域
加速軌道計算（14N5+)
2007/04/05 CNSガイダンス
Beam to be
extracted
軌道計算 (中心領域） Confirmation of Inflector parameter and Trajectory
B & E fields model are taken into account the beam dynamics calculation.
Inflector (center) , RF shield and Dee chips are shown.
2007/04/05 CNSガイダンス
A.S. Vorozhtsov & E.E. Perepelkin
軌道計算（加速領域）
Confirmation of Acceleration parameter and Trajectory
Injected bunched beam is accelerated along with reference orbits
2007/04/05 CNSガイダンス
A.S. Vorozhtsov & E.E. Perepelkin

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