WEPP53 　ポスターセッション①　 9月2日 ポスター会場 12:40-14:40

サイクロトロン内部イオン源のRF引出しシミュレータ開発

Development of an RF extraction simulator for cyclotron internal ion sources

○蛭海 元貴，筒井 裕士，宮﨑 修司，北原 龍之介（住重），星野 一生，畑山 明聖（慶大）

○Genki Hirumi, Hiroshi Tsutsui, Shuji Miyazaki, Ryunosuke Kitahara (SHI), Kazuo Hoshino, Akiyoshi Hatayama (Keio Univ.)

本研究は、サイクロトロン内部にイオン源を設置したシステムを対象とする。サイクロトロンの中心領域では、RF加速電場が引出し電場としても作用する。引出し電場がイオン源の引出しスリットからプラズマ容器（チムニー）内部に染み出す際、チムニー内部のプラズマがこれを遮蔽し、いわゆるイオン放出面（メニスカス）が形成される。このメニスカス形状はビームの収束・発散を決定し、ビーム特性に大きく寄与する。従来、DC引出し電場の場合を解析した例は多い一方、RF引出し電場の場合を理論的に解析した例は知る限り無い。 そこで、本研究の第１段階では、チムニーと引き出し部をモデル化した２次元Particle in Cellコードを開発し、まずは基礎的なDC引出し電場による水素プラズマからの陽子ビーム引出しを模擬した。その妥当性検証のために、シースの特性とシース理論との比較を行い、両者の良い一致を見た。さらに、DC引出し電場に対するメニスカス形状、ビーム特性の変化などの評価や、実測値や他のシミュレーションコードとの比較を行い、さらなる基礎的検討を進めている。 第２段階では、引出し電場を正弦波的に時間変化させ、RF引出しを模擬した計算におけるメニスカス形状、ビーム特性の時間発展を求める。この結果とDC電場での結果とを比較し、RF引き出し電場がメニスカス形状やビーム特性に及ぼす影響を明らかにする予定である。詳細は、発表に譲る。