共同研究・競争的資金等の研究課題

2020年4月 - 2023年3月

エネルギー効率30%のRI製造用省エネ高強度小型加速器実現のための要素技術開発

日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

課題番号
20H04454
体系的課題番号
JP20H04454
配分額
(総額)
17,810,000円
(直接経費)
13,700,000円
(間接経費)
4,110,000円

RCNPにおける正イオン源開発においては、数10~100mA級のビーム強度を目指した要素技術開発として高温超伝導REBCO線材を用いたECRイオン源の概念設計を行い、軸方向と径方向の閉じ込めを担う円形ミラーコイルとレーストラック型六極コイルをそれぞれ製作し,液体窒素温度77Kにてコイル単体の性能試験を実施して健全性と再現性を確認した。
負イオン源開発においては、東北大CYRICと住友重機械工業の共同開発により体積生成型マルチカスプイオン源を製作し,数10mA/cm2級の電流密度と数pi mm・mrad以下の規格化エミッタンスを有する負イオンビーム生成試験に着手した。
量研高崎研のサイクロトロンを用いてイオン源から取り出されたイオンビームの位相空間内の粒子密度分布が集束レンズと空間電荷効果によって変化する様子を短時間で診断・解析し、入射ビーム輸送系のパラメーターを最適化してサイクロトロンの中心領域のアクセプタンスと迅速にマッチングさせる制御法の開発を進展させた。
量研量医研におけるビーム引出系の開発においては、荷電変換フォイル領域の磁場を制御することにより数10 mA級のビーム強度においても炭素薄膜の寿命を格段に延ばしうる小型コイル電磁石等を詳細設計に着手した。
RCNPにおけるエネルギー効率を向上させる要素技術開発では、分離セクター型リングサイクロトロン電磁石の側ヨークに永久磁石を導入して電磁石の完全電力フリー化を実現するための磁場解析を実施した。また、加速空洞の省電力化を図る方策としてサイクロトロンの共振空洞を超伝導化する場合の技術的課題を明らかにし,外部磁場の侵入防止策,超伝導空洞の断熱・冷却仕様,高温超伝導材MgB2を利用した場合の空洞構造設計などについて詳細検討を開始した。

リンク情報
KAKEN
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20H04454
ID情報
  • 課題番号 : 20H04454
  • 体系的課題番号 : JP20H04454

この研究課題の成果一覧

論文

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MISC

  4

講演・口頭発表等

  1