イオン源
NEOMAFIOS
10 GHz のマイクロ波と永久磁石(NdFeB)磁場を用いる外部ECRイオン源で、AVFサイクロトロンへビームを供給しています。
軽イオンビーム生成に用いられており、安定運転と扱いやすさが特徴です。
図:NEOMAFIOS。
| ECR ion source |
| RF周波数 |
10 GHz |
| ミラー磁石 |
永久磁石(Fe-Nd-B) |
| 真空槽 |
直径 67 mm、長さ 170 mm |
真空 |
520 l/sec |
| 引き出し電圧 |
5 - 50 kV |
| 供給可能なイオン(例) |
p, d, He, Li- Mg, Ar |
HIPIS
高偏極率かつ高強度の陽子・重陽子ビームを生成するために開発された偏極イオン源です。
図:HIPIS。
| High intensity polarized ion source |
| 解離器 |
RF(13.6 MHz, 300 W), nozzle(20 K+N2), Skimmer(Diameter: 4mm) |
| 6極磁石 |
Permanent magnet (Nd-B-Fe, NEOMAX-35H) |
| RF 遷移 |
Two weak field and two strong field RF transition units |
| ECR電離器 |
RF(52.45 GHz, 200 W)+Solenoid+N2 |
引き出し電圧 |
5 - 20 kV |
| 供給可能なイオン |
pol-p, pol-d |
SCECR
超伝導コイルを用いた高性能ECR(Electron Cyclotron Resonance)イオン源で、18 GHzのマイクロ波を使用して高電荷状態のイオンを効率的に生成します。超伝導磁石により強力で安定した磁場を形成し、軽元素から中・重元素まで幅広いイオン種を高強度で供給することが可能です。
図:SCECR。
| Superconducting ECR ion source |
| RF周波数 | 18 GHz |
| 磁石 | 超伝導電磁石(ミラー磁場) + 6極永久磁石 |
| 引き出し電圧 | 5–30 kV |
| 供給可能なイオン(例) | H–Ar, Kr, Xe |
加速器
K140 AVFサイクロトロン加速器
| 磁石 |
| ポール径 |
3300 mm |
| ポール間隔 |
206 ~ 347 mm |
| 平磁場 |
1.6 T |
| 取り出し半径 |
1000 mm |
| トリムコイル |
16 pairs |
| バレイコイル |
3 pairs |
| 重量 |
400 tons |
| 加速系 |
| ディー電極 |
Double type with 87 degree spanning angle |
| 共鳴器 |
同軸型。可動式ショート板 |
| 周波数 |
18 ~ 36 MHz |
| 最大加速電圧 |
60 kV |
| 加速ハーモニクス |
1, 2, 3, 6 |
| 取り出し方式 |
静電ディフレクター |
K400 リングサイクロトロン
| 磁石 |
| セクター磁石 |
6 |
| ポール間隔 |
60 mm |
| 最大磁場 |
1.75 T |
| トリムコイル |
36 pairs |
| I入射半径 |
2m |
| 取り出し半径 |
4m |
| 重量 |
2200 tons |
| 加速系 |
| シングルギャップ式 |
3 |
| 周波数 |
30~52 MHz |
| 加速ハーモニクス |
6, 10 |
| 最大加速電圧 |
500 kV |
| RFパワー |
250 kW/cavity |
| フラットトップキャビティー |
| シングルギャップ式 |
1 |
| FT ハーモニクス |
3 |
| 周波数 |
90~156 MHz |
旧K140 AVFサイクロトロン加速器
| 磁石 |
| ポール径 |
3300 mm |
| ポール間隔 |
206 ~ 347 mm |
| 平磁場 |
1.6 T |
| 取り出し半径 |
1000 mm |
| トリムコイル |
16 pairs |
| バレイコイル |
3 ~ 5 pairs |
| 重量 |
400 tons |
| 加速系 |
| ディー電極 |
Single type with 180 degree spanning angle |
| 共鳴器 |
同軸型。可動式ショート板 |
| 周波数 |
6 ~ 19 MHz |
| 最大加速電圧 |
60 kV |
| 加速ハーモニクス |
1, 3 |
| 取り出し方式 |
静電ディフレクター、弱収束磁気チャンネル |
供給ビーム
*黒字は旧AVFサイクロトロン加速器での実績(供給には加速テストが必要です)
*赤字は2021年に更新されたサイクロトロン加速器での実績(加速テスト不要です)
| Ion |
Energy |
|
Charge State |
AVF |
AVF+RING |
|
AVF |
RING |
(MeV) |
(MeV) |
| 1H | 1+ | 1+ | 10–80, 65 | 100–392, 416, 230, 392 |
| 1H2 | 1+ | 1+ | | 140 |
| 2H | 1+ | 1+ | 10–56 | 80, 103, 140, 200 |
| 3He | 1+ | | 14, 25 | |
| 3He | 2+ | 2+ | 45, 73, 87 | 300, 420 |
| 4He | 1+ | | 10 | |
| 4He | 2+ | 2+ | 38–130, 28.5 | 210, 300, 400 |
| 6Li | 2+ | | 40, 45 | |
| 6Li | 2+ | 3+ | 73, 82 | 309, 360 |
| 7Li | 3+ | 3+ | 110, 150 | 455 |
| 11B | 3+ | | 69 | |
| 11B | 5+ | 5+ | 200 | 900 |
| 12C | 4+ | | 80, 105, 110, 164 | |
| 12C | 4+ | 6+ | 145 | 600 |
| 12C | 5+ | | 250 | |
| 12C | 5+ | 6+ | 262 | 1200 |
| 13C | 5+ | 6+ | 178 | 780 |
| 14N | 5+ | 7+ | | |
| 15N | 6+ | 7+ | 220 | 975 |
| 16O | 5+ | | 100–170 | |
| 16O | 6+ | | 190 | |
| 16O | 6+ | 8+ | 286 | 1280 |
| 18O | 4+ | | 90, 106, 100 | |
| 18O | 5+ | | 118, 135, 165 | |
| 18O | 6+ | | 165, 246 | |
| 18O | 6+ | 8+ | 246 | 1080 |
| 18O | 7+ | 8+ | 322 | 1440 |
| 19F | 4+ | | 100 | |
| 20Ne | 6+/7+/8+ | | 155, 300 | |
| 22Ne | 6+ | | 130, 190 | |
| 22Ne | 8+ | 10+ | 400 | 1760 |
| 24Mg | 5+ | | 140 | |
| 36Ar | 11+ | (16+) | 437 | 1872 |
| 40Ar | 8+ | | 200 | |
| 40Ar | 11+ | | 360, 374 | |
| 40Ar | 12+ | 17+ | 486 | 2060 |
| 86Kr | 21+ | | 640 | |
| 86Kr | 23+ | | 731 | |
| 129Kr | 29+ | | 838 | |
| 132Xe | 24+ | | 897 | |