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イオン源 加速器 供給ビーム

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
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)
1H1+1+10–80, 65100–392, 416, 230, 392
1H21+1+140
2H1+1+10–5680, 103, 140, 200
3He1+14, 25
3He2+2+45, 73, 87300, 420
4He1+10
4He2+2+38–130, 28.5210, 300, 400
6Li2+40, 45
6Li2+3+73, 82309, 360
7Li3+3+110, 150455
11B3+69
11B5+5+200900
12C4+80, 105, 110, 164
12C4+6+145600
12C5+250
12C5+6+2621200
13C5+6+178780
14N5+7+
15N6+7+220975
16O5+100–170
16O6+190
16O6+8+2861280
18O4+90, 106, 100
18O5+118, 135, 165
18O6+165, 246
18O6+8+2461080
18O7+8+3221440
19F4+100
20Ne6+/7+/8+155, 300
22Ne6+130, 190
22Ne8+10+4001760
24Mg5+140
36Ar11+(16+)4371872
40Ar8+200
40Ar11+360, 374
40Ar12+17+4862060
86Kr21+640
86Kr23+731
129Kr29+838
132Xe24+897

〒567-0047 大阪府茨木市美穂ヶ丘10-1

大阪大学

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