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田村 文彦; 大森 千広*; 吉井 正人*; 冨澤 正人*; 外山 毅*; 杉山 泰之*; 長谷川 豪志*; 小林 愛音*; 沖田 英史
Proceedings of 19th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.175 - 178, 2023/01
J-PARC主リングシンクロトロン(MR)は大強度陽子ビームをニュートリノ実験に供給している。高いピーク電流を持つ8つのビーム集団(バンチ)が速い取り出しによってMRから取り出され、したがってニュートリノビームも同様の時間構造を持つ。将来の実験では中間水チェレンコフ検出器(IWCD)が導入される予定であり、IWCDはピーク電流が低い時間構造を要求するため、MRの取り出し直前に、高周波によりバンチの分布を平坦化させるピーク電流低減手法を検討中である。ビームパワーの低下を抑えるためバンチ操作はできるだけ短期間で行わねばならず、また取り出しキッカー電磁石の立ち上がり期間のビーム損失を防ぐために、磁場が立ち上がる最終バンチと先頭バンチの間隔を保つ必要がある。これらの要求を満たすために、加速ハーモニック近傍のマルチハーモニックRF電圧を用いた非断熱的なバンチ操作が提案されている。この過程においてはMR全周の縦方向インピーダンスの影響が考えられるため、シミュレーションを行い、大強度ビームのバンチ操作の成立可能性についての議論を行う。
山本 風海; 金正 倫計; 林 直樹; Saha, P. K.; 田村 文彦; 山本 昌亘; 谷 教夫; 高柳 智弘; 神谷 潤一郎; 菖蒲田 義博; et al.
Journal of Nuclear Science and Technology, 59(9), p.1174 - 1205, 2022/09
被引用回数：6 パーセンタイル：84.97(Nuclear Science & Technology)J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)は、最大1MWの大強度ビームを25Hzという早い繰り返しで中性子実験及び下流の主リングシンクロトロンに供給することを目的に設計された。2007年の加速器調整運転開始以降、RCSではビーム試験を通じて加速器の設計性能が満たされているかの確認を進め、必要に応じてより安定に運転するための改善を行ってきた。その結果として、近年RCSは1MWのビーム出力で連続運転を行うことが可能となり、共用運転に向けた最後の課題の抽出と対策の検討が進められている。本論文ではRCSの設計方針と実際の性能、および改善点について議論する。
渡邉 環*; 外山 毅*; 花村 幸篤*; 今尾 浩司*; 上垣外 修一*; 鴨志田 敦史*; 河内 敏彦*; 小山 亮*; 坂本 成彦*; 福西 暢尚*; et al.
Proceedings of 16th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.1105 - 1108, 2019/07
現在、仁科加速器研究センターにおいて、超伝導加速空洞を建設中である。破壊型ビーム診断装置を用いたビーム測定は脱ガスを発生するため、超伝導加速空洞の性能を示すQ値や表面抵抗値を、長期的に維持することが難しくなる。そのために、非破壊型のビーム診断装置による測定が必須となる。そこで、斜めに四分割した静電型ピックアップを用いたビーム位置モニターシステム(BEPM)の開発を行い、計11台を完成させた。このシステムは、BEPM間の距離を正確に測定した2台のBEPMを用いて、ビームの飛行時間(TOF)を測定し、ビームの位置情報と同時に、ビームエネルギー値も得られるという利点を有する。終段のBEPMは、ビームエネルギーの情報が非常に重要になる、超重元素探索装置GARIS IIIや、医療用RIアスタチンの製造に使用される予定である。2019年度は、BEPM内にワイヤーを張り、上下左右に動かすことにより、そのワイヤーの位置と各電極の出力の相関を測定する校正作業(マッピング)を行うため、BEPMを固定する冶具とワイヤーを囲むダミーダクトの設計と製作を行った。校正装置本体は、J-PARC 50GeVシンクロトロンMRのマッピング用に開発された校正装置を利用させて頂いた。今回の学会では、マッピングによる測定の結果とその考察にについて発表をする。
山本 昌亘; 野村 昌弘; Schnase, A.; 島田 太平; 田村 文彦; 絵面 栄二*; 原 圭吾*; 長谷川 豪志*; 大森 千広*; 高木 昭*; et al.
Proceedings of 3rd International Particle Accelerator Conference (IPAC '12) (Internet), p.2952 - 2954, 2012/05
J-PARC RCSにおいては、大強度ビームをMRへ供給している。加速器の安全運転を継続するためには、MRの入射におけるビーム損失を避けることが重要であり、そのためには、RCSの取り出しにおける縦方向エミッタンスを最適化しなければならない。RCSとMRの間で縦方向エミッタンスの形を一致させるためには、RCSの加速過程において縦方向エミッタンスを増大させるのが望ましい。われわれは、RCSにおいて縦方向エミッタンスの増大に関する粒子トラッキング数値計算を行い、加速器のビームロスの抑制に有効な手法があることを見いだした。
Schnase, A.; 田村 文彦; 小関 忠*; 冨澤 正人*; 外山 毅*; 吉井 正人*; 大森 千広*; 野村 昌弘; 山本 昌亘; 戸田 信*; et al.
Proceedings of 7th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (DVD-ROM), p.1079 - 1081, 2010/08
In MR extraction studies in the beginning of 2010, the application of narrow band longitudinal noise to the MR-beam at 30 GeV in flat-top to increase the duty factor of the extracted spill was tested. The longitudinal spectrum with noise became wider than expected from the bandwidth of the band-limited noise. Here we show longitudinal beam simulations, using the same digital noise that was applied to the beam, to understand the measured spectra. This also allows to estimate, which would be good combinations of harmonic number, bandwidth and amplitude of the noise to obtain a desired beam shaping.
Schnase, A.; 田村 文彦; 小関 忠*; 冨澤 正人*; 外山 毅*; 吉井 正人*; 大森 千広*; 野村 昌弘; 山本 昌亘; 戸田 信*; et al.
Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.1446 - 1448, 2010/05
Applying narrow band noise to the beam in J-PARC Main Ring in flattop, while the acceleration voltage is off helps to counteract the effect of ripple on the slow extraction. For this purpose, a complex noise sequence output by DSP modulates a custom made DDS synthesizer to create single side spectra without carrier. The noise is calculated starting from a description in frequency domain. An algorithm creates narrow band spectra with optimized behavior in time domain. Frequency domain data is transformed to time domain, and the amplitude is smoothed. The smoothed data is transformed back to frequency domain, and the spectral shape is restored. This process repeats until the amplitude in time domain has converged, while the desired spectrum shape is preserved. Noise generated in this way can be tailored for different requirements. We show the signal properties, the hardware, and preliminary beam test results, when the noise is applied (a) to the MR RF system, and (b) to the horizontal exciter system.
superconductors筒井 健二; 外山 篤*; 遠山 貴己*; 前川 禎通*
Journal of Physics and Chemistry of Solids, 69(12), p.3365 - 3368, 2008/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Chemistry, Multidisciplinary)銅酸化物高温超伝導体の特異な効果に、CuサイトにNiやZn等を置換する不純物置換効果がある。特に最近の中性子散乱の実験より、Ni不純物置換によってキャリアーがNiサイトに捕獲されることが示唆されている。本研究では、銅酸化物高温超伝導体を記述する基本的な模型である
模型を用い、Zn及びNi不純物サイトの
軌道を露わに扱う。有限サイズの系のハミルトニアンを数値的に厳密に扱うことによって、不純物による電子状態の変化を議論する。その結果Niサイトにホールが実際に捕獲されることが理論的に明らかになった。
水溶液中におけるNb, Taの陰イオン交換実験豊嶋 厚史; 水飼 秋菜; 村上 昌史*; 佐藤 大輔*; 本山 李沙*; 大江 一弘*; 小森 有希子*; 羽場 宏光*; 浅井 雅人; 塚田 和明; et al.
no journal, ,
本研究の目的は、Dbフッ化物錯体を同定することである。今回、Nbのオキシフッ化物錯体からフッ化物錯体への形成反応に着目し、Dbに対する同様の反応を検証するためのモデル実験として、1.0-24M HF/2.0M HNO水溶液中におけるNbとTaの陰イオン交換挙動を調べた。原子力機構タンデム加速器と理化学研究所AVFサイクロトロンにおいて生成した
Nbと
Taをイオン交換法により無担体トレーサーとして調製し、バッチ法により陰イオン交換実験を行った。その結果、調べたHF濃度範囲において、Nbの分配係数(
値)は3M HFまでほぼ一定で、6M以上で急激な増加を示した。一方、Taの値はHF濃度の増加に対して単調減少を示した。Nbは6M以上のHFでオキシフッ化物錯体からフッ化物錯体を形成し、Taはフッ化物錯体として存在していると考えられる。本実験条件でDbの値の変化を調べる事によりその化学種の情報が得られると期待される。
外山 健*; 井上 耕治*; 永井 康介*; 木野村 淳*; 鈴土 知明; 波多野 雄治*
no journal, ,
タングステン(W)は核融合炉プラズマ対向材料として有望である。照射下では水素同位体の滞留・蓄積が問題となるが、レニウム(Re)やクロム(Cr)添加によって水素同位体蓄積量が大幅に減少することが見出された。これは、水素捕獲サイトである空孔型欠陥の形成がReやCrによって抑制されるためと考えられるが、それを裏付ける実験的な知見はあまり得られていない。本研究では、電子線照射または中性子照射されたW合金について、照射欠陥形成に対する添加元素の効果を陽電子消滅法で調べることを目的とした。
