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. VorozhtsovA.S. Vorozhtsov & E.E.& E.E. PerepelkinPerepelkin

2007/04/05 CNSガイダンス

AVFサイクロトロンとはなにか

RIBF

理研の加速器施設群

CRIB

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

18O6+ 7.0 , 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 ,

2007/04/05 CNSガイダンス

AVFサイクロトロンの構造

平面図

主な仕様

Rext=0.714mBmax=1. 7 T

Vrf = 50 kV h =2F0=12~24MHz

横断面図（高周波加速系）

2007/04/05 CNSガイダンス

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　

• 18年度にやった仕事　　

1. 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. グレーザーレンズ（改造）→　入射効率を改善する　　

3. 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　

1. より高いDee電圧を出すための研究を進める

2. 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

3. 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

１０１０GHGHｚｚECRECR

Layout of AVF Cyclotron

HyperECR

Glazer　Lens

Beam　Transport

HyperECR

Cycro center

CRIBAVFCyclotron

2007/04/05 CNSガイダンス

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 lensPull 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)

MCI vs GLI

0

50

100

150

200

250

300

350

0 200 400 600 800 1000 1200

MCI (A)

GLI (A

)

系列1

系列2

系列3

系列4

Mag

netic f

ield

(G

auss

)

Distance from medium plane

GLI38 (Imax)

GLI37 (Imax)

Performance of GLI38

GLI37

GLI38New / Old

Main coil current (A)

Gla

zer

lens

curr

ent

(A)

Magnetic Field of Glazer Lens

With New GLI38With Old GLI38

S. Watanabe2007/04/05 CNSガイダンス

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.

I645

I825

η~ 97% obtained

η = I825 /I645I825 ; after magnetic channelI645 ; Before deflector entrance

8.2 MeV/u, Iecr=17eµA,

I645=4.1eµA, I825=4.0eµA

Goto/Kubono2007/04/05 CNSガイダンス

TOSCAモデルの作成AVF magnetic field

The optimizations of remaining differences in the simulations and measurements are still in progress.

2007/04/05 CNSガイダンス

►►Field at the surface are compared Field at the surface are compared with measurements in the radial with measurements in the radial range 0range 0--75cm75cm..

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.

A.S. VorozhtsovA.S. Vorozhtsov

TOSCAモデルの作成　 AVF electric field

Number of nodes = 3.2 million.Number of nodes = 3.2 million.Central region modelCentral region model Acceleration region modelAcceleration region model

grid size in the very grid size in the very center is less than 1 center is less than 1 mmmm

A.S. VorozhtsovA.S. Vorozhtsov2007/04/05 CNSガイダンス

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

2007/04/05 CNSガイダンス

現在の中心領域

加速軌道計算　（14N5+)

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.

A.S. VorozhtsovA.S. Vorozhtsov & & E.E. Perepelkin2007/04/05 CNSガイダンス

軌道計算　（加速領域）Confirmation of Acceleration parameter and Trajectory

Injected bunched beam is accelerated along with reference orbits

A.S. VorozhtsovA.S. Vorozhtsov & E.E. Perepelkin& E.E. Perepelkin2007/04/05 CNSガイダンス