AbstractFine focusing and transport of heavy ion beams in plasma lenses and z-discharge channels is a significant issue for inertial confinement fusion. Therefore, some of the corresponding questions are addressed in an experimental programme at GSI, using a wall-stabilized discharge as an active plasma lens for fine focusing experiments of heavy ion beams. Very accurate and reproducible focusing of ion beams (Ne, C, Ar, Au) at energies between 10 and 300 MeV a.m.u.−1 is now achieved. Emittance measurements and the determination of the emittance growth that results from scattering in thin foils of the heavy ion beam have been possible with the plasma lens. The minimum achieved spot diameter was 390 μm in the vertical plane at a target distance of 53 mm and 150 kA plasma current, with a plasma column of length 100 mm and diameter 14 mm. The corresponding beam emittance was 40 π mm mrad (r.m.s.).
重イオンビームの微細集束とプラズマレンズおよびz放電チャネルにおける輸送は、慣性核融合にとって重要な課題である。そこで、GSIにおける実験プログラムでは、重イオンビームの微細集束実験用の能動プラズマレンズとして壁安定化放電を用い、対応するいくつかの問題に取り組んでいる。10〜300 MeV a.m.u.−1のエネルギー範囲におけるイオンビーム(Ne、C、Au)の極めて正確かつ再現性のある集束が現在達成されている。プラズマレンズを用いることで、重イオンビームの薄膜散乱に起因するエミッタンス成長の測定とエミッタンスの決定が可能となった。53 mmのターゲット距離、150 kAのプラズマ電流において、垂直面で最小スポット径390 μmが達成された。プラズマカラムは長さ100 mm、直径14 mmである。対応するビームエミッタンスは40 π mm mrad(r.m.s.)であった。