THOT03 　加速器土木/レーザー　 9月3日 講演会場２ 09:40-10:00

レーザー駆動イオン加速における炭素イオンのビーム特性診断

Diagnosis for carbon beam characteristic in laser driven ion acceleration

○宮武 立彦（九州大学大学院），小島 完興，榊 泰直（量研機構(関西研)），岩田 佳之（量研機構(放医研)），近藤 康太郎，西内 満美子（量研機構(関西研)），白井 敏之（量研機構(放医研)），神門 正城，近藤 公伯（量研機構(関西研)），渡辺 幸信（九州大学大学院）

○Tatsuhiko Miyatake (Kyushu univ.), Sadaoki Kojima, Hironao Sakaki (QST KPSI), Yoshiyuki Iwata (QST NIRS), Kotaro Kondo, Mamiko Nishiuchi (QST KPSI), Toshiyuki Shirai (QST NIRS), Masaki Kando, Kiminori Kondo (QST KPSI), Yukinobu Watanabe (Kyushu univ.)

量研(QST)では、「量子メス計画」と呼ばれる、超電導シンクロトロンとレーザー駆動重イオン加速型インジェクターを用いる超小型重粒子線治療器開発計画が進められている。レーザー駆動イオン加速とは、薄膜ターゲットに10^18W/cm^22以上の集光強度でレーザーを照射することで、ターゲット内の電子が加速され、ターゲット後方に飛び出した電子が生成する荷電分離電場によって高エネルギーイオンを発生させる過程である。このメカニズムは、レーザー・ターゲット条件に応じてプロトンや重イオンである炭素、酸素イオンなどの様々な核種・価数のイオンが広域なエネルギー帯で同時に発生するという特徴を持つため、重イオンのビーム品質を診断する際、対象以外の核種、価数、エネルギーのイオンによる信号が重畳し計測が難しく、重イオンビーム品質について評価が行われた例は極めて少ない。入射器として本メカニズムによる重イオンビームを用いるには、単色エネルギー・単核種イオンのビームを選択的に取り出し、診断する必要がある。そこで本研究では、炭素イオンに関して、イオンの純化を行うために静電磁場によるビーム制御を行ったうえで、エミッタンス、パルス幅及び電流量の計測を行う。そして、多種多様なイオンビームが混在し相互に影響する際のビームダイナミクスを、Particle In Cellコードを用いて解析する。本発表ではその進捗状況を報告する。