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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