[3H08-13] 加速器・FEL・レーザー

[3H11] 大強度イオンビーム入射器低エネルギービーム輸送ラインにおける空間電荷緩和効果に対する外部電磁界および二次電子の影響

*板垣 智信¹、高山 健²、赤木 智哉¹、増田 開¹、ショバン ニコラ³、ベラン ルカ⁴、シスモンディ ファビオ⁵、ジッコ エルベ⁵、カリン ヤン⁵ (1. QST、2. KEK、3. フランス原子力庁、4. INFN-LNL、5. F4E)

キーワード：イオンビーム、入射器、空間電荷緩和、LIPAc

線形IFMIFプロトタイプ加速器 (LIPAc) の低エネルギービーム輸送 (LEBT) の構成において、Particle in cellコードであるWarpを用いた粒子シミュレーションにより、空間電荷緩和（SCC）効果を分析した。この効果は残留ガスの電離等により発生する電子がビームの空間電荷を中和する作用である。特に静電チョッパー，ソレノイドレンズが作る電磁界、およびビームとビームパイプ内壁面の衝突による二次電子放出がSCCに与える影響について、静電チョッパーを用いた短パルス運転に伴うトランジエントな時間領域から平衡状態に至る全時間領域に渡る振る舞いを検証した。その結果、チョッパー電界は周囲の中和電子を強力に除去し、その影響範囲がソレノイドにより制限されることを示した。二次電子放出はチョッパー停止後のSCC回復を大きく改善し、迅速なビームパルスの立ち上がりに貢献する事が見出された。