Improvement of sextupole magnet for RIKEN 10-GHz ECRIS

Abstract

A 10-GHz Electron Cyclotron Resonance Ion Source (ECRIS) at RIKEN is used as injector of AVF (Asimuthally Variable Field) cyclotron accelerator. Various heavy ion sources such as C, N, O, and Ar are produced by this ion source, and supplied for various experiments. For the long term operation, a main problem of this source was a lack of the stability in the beam intensity. Supply of a stable beam is quite importance for better experiments. In order to improve the performance of this ECRIS, a new sextupole magnet has been designed, and installed in September 1998. The maximum strength of the new sextupole magnet is about 1.6 times larger than that of the old one. From September to October, the B-11, C-12, C-13, N-14, Ne-20, Ar-40, Fe-56, and Kr-84 beams were stably supplied from the new ECRIS for users. The stability of the ECR plasma has clearly increased. Moreover, the stable beam eased the transportation of extracted beam. The extracted beam intensity was about 1.5 times greater than that of the old one for the low charge state, and was about 5 times for the high charge state (Kr(20+)). The ECR plasma was tuned to supply a specified ion beam for the users for a limited beam time only.

理研の10GHz電子サイクロトロン共鳴イオン源(ECRIS)をAVF(周回変動磁場型)サイクロトロン加速器の入射器として用いて、C、N、O、およびArイオンのような各種の重イオンを生成し、各種実験に供給する。長時間運転におけるこのイオン源の大きな問題はビーム強度の安定性の欠如である。安定ビームの供給は優れた実験のためには非常に重要である。このECRISの性能を改善するために、新しい六重極磁石を設計し、1998年9月に設置した。新しい六重極磁石の最大強度は旧型の約1.6倍である。9月から10月に、B-11、C-12、C-13、N-14、Ne-20、Ar-40、Fe-56、およびKr-84ビームを新しいECRISからユーザに安定に供給した。ECRプラズマの安定性は増加し、安定ビームは取出ビームの輸送を容易にした。取出ビーム強度は低電荷状態で旧型の約1.5倍、高電荷状態(Kr(20+))で約5倍であった。ECRプラズマは制限されたビーム時間のみに特定イオンビームを供給するように調節されている。