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加速器

 

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AVF サイクロトロン

 

 

リングサイクロトロン

 

RCNP加速器施設には、2つの可変エネルギー多粒子サイクロトロンのサイクロトロンカスケードがあります。
  - K140AVFサイクロトロン (1973年より稼働)
  - K400リングサイクロトロン (1991年より稼働)
リングサイクロトロンの最大加速エネルギーは、陽子で420MeV、重イオンで核子あたり100のMeVです。様々なイオンビームが原子核物理学、核化学やその他の学際分野での研究に利用されます。 AVFサイクロトロンは、リングサイクロトロンの入射器として使用されるほか、スタンドアローンモードでも使用されます。

エネルギー広がり(ΔE/E)が10-4に達する超高品質ビームがRCNP加速器施設の特長です。この高品質ビームはリングサイクロトロンのフラットトップ加速システムと磁石冷却水の高度温度制御システムによって実現しています。この高品質ビームとグランドライデンスペクトログラフおよび、分散整合技術により、世界記録エネルギー分解能ΔE/ E = 5×10-5が達成されました。400 MeVの大強度陽子ビームは超冷中性子源およびMuSICミューオン源に供給されます。重イオンビームはそのまま高品質重イオンビームとして使用する他、ENビームコースで不安定核ビームの生成に使用することもできます。

 

K140 AVF サイクロトロン

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
イオン源
  外部イオン源 原子ビーム式偏極イオン源
  常伝導および超伝導ECRイオン源

K400 Ring Cyclotron

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

 

Ion Energy
  Charge State AVF AVF+RING
  AVF RING (MeV) (MeV)
1H 1+ 1+ 10-65, 80 100-392, 416
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+ 38-120, 130 210, 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

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