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多目的シンクロトロン

若狭湾エネルギー研究センターに設置されている多目的シンクロトロン・タンデム加速器システム(W-MAST:Wakasawan Energy Research Center Multipurpose Accelerator System with Syncrotron and Tandm)は、陽子を最高で200MeV、光の速度の約60%、すなわち、およそ秒速18万kmまで加速することができます。これは1秒間に地球を4周する速度です。

タンデム加速器で加速された粒子は、照射室1では、金属などがどのような元素でできているのかといった分析に、照射室2では、金属等へのイオン注入実験などのさまざまな研究に使われます。タンデム加速器はシンクロトロン加速器のインジェクター(イオン入射装置)にもなっており、加速された陽子がシンクロトロンに入っていきます。

シンクロトロンでは粒子は電磁石で発生させた磁力により軌道を一定に保ちながら約200万回転します。そして、必要なエネルギーに加速された粒子は、照射室3でがん治療研究に、照射室4でイネ、ソバ等の品種改良研究等に使われます。

イオン源

イオン源としては、2台のイオン源が設置されており、ヘリウムイオン源とプラズマスパッタ型イオン源が設置されています。

ヘリウムイオン源
荷電変換型のイオン源で、ヘリウム、水素(陽子)のイオンの供給に使われています。
プラズマスパッタ型イオン源
水素(陽子)、炭素などのビームを供給するのに使われています。

シンクロトロン

シンクロトロンの機器の構成

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シンクロトロンの主要諸元

入射エネルギー H+:10 MeV(Bρ= 0.46 Tm)
He2+, C6+:2.08 MeV(Bρ= 0.42 Tm)
出射エネルギー H+:10~200 MeV/u (Bρ = 2.15 Tm)
He2+,C6+:2.08~55 MeV/u(Bρ = 2.15 Tm)
運転繰り返し周波数 0.5 Hz
形式 機能分離型
ビーム入射法 多重回転入射法
高周波加速空洞 ファインメットコア使用のマルチフィード非同調型加速空洞
ビーム取り出し法 電磁石強度一定で、高周波を加える共鳴取り出し法(拡散共鳴法)

シンクロトロンの運転パターン

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