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前原 直; 森下 卓俊; 杉本 昌義; 今井 剛; 竹内 浩; 佐澤 慎吾*; 三枝 幹雄*
Proceedings of 2003 Particle Accelerator Conference (PAC 2003) (CD-ROM), p.2829 - 2831, 2003/00
IFMIF用RFQの開発の一環として設計に必須の技術的知見を得るために、175MHzのIFMIFの周波数においてモックアップ試験を実施し、計算と比較した。設計上、測定と計算が良く一致する解析上のメッシュサイズを決めることが重要である。MFIAコードを用いて175MHzのRFQのモックアップ設計を行い、また、それに基づき2つの端部とRFQ部からなる175MHzのRFQモックアップを製作した。1.1mと2.1mの2つの長さのRFQについて共振周波数を測定し、メッシュサイズを軸長さの1/350にすることにより、1MHz以内の精度で計算と実測値が一致することが確認された。
沢村 勝; 羽島 良一; 菊澤 信宏; 峰原 英介; 永井 良治; 西森 信行
Proceedings of 2003 Particle Accelerator Conference (PAC 2003) (CD-ROM), p.3446 - 3448, 2003/00
原研超伝導リニアックFELにおいてエネルギー回収に成功した。エネルギー回収の有無により、高周波源から供給される高周波電力からほぼ100%のエネルギー回収に成功した。これにより高周波電力の増強なしに大電流の加速が可能で、大出力FELが期待できる。しかし、周回電子ビームが軌道中心からずれると横方向の高調波を励起し、周回ビームと高調波が同期してしまうと高調波が増幅され、電子ビームが横方向にキックされビームが不安定になる恐れがある。そこで、原研超伝導リニアックFELのHOM特性を調べるとともに、横方向HOMによるビーム不安定性を調べる数値解析コードを開発し、電流制限は数A以上と十分大きいことがわかった。さらに空洞内で励起されている各高調波の周波数,パワーを詳細に解析することにより、エネルギー回収時に強く励起されるモードを特定し、計算結果と比較することによりHOM不安定性を詳細に分析した。さらなる高出力化のための電子銃や高周波系などの現状と今後の計画についても述べる。
沢村 勝; 羽島 良一; 菊澤 信宏; 峰原 英介; 永井 良治; 西森 信行
Proceedings of 2003 Particle Accelerator Conference (PAC 2003) (CD-ROM), p.3449 - 3451, 2003/00
将来の放射光、FEL光源と期待されるエネルギー回収型リニアック(ERL)を建設費,運転費の両面から検討した。世界各地で進められている大型の超伝導加速器施設を参考に加速器本体,冷凍機システム,高周波系,磁石系及び建屋の各要素に関して6GeV, 100mAのERLを建設した場合の費用を積算した。建設費に占める割合が多いものに加速器本体,冷凍機システム,建屋がある。このうち建屋費用は加速条件(加速電界)が変わってもあまり大きくは変わらないが、加速器本体費用は加速電界が増えると減少し、反対に冷凍機システムは増加する。このため約20MV/m付近が建設費の最小となる。運転費用に関しては、冷凍機システム,高周波系とも加速電界が増えるにしたがって消費電力が大きくなるため、加速電界に関して運転費用は単調増加である。運転費用に建設費用を含めた場合、減価償却を10年とすると最適な加速電界はさらに下がり13MV/m付近となる。この値は現在進められている超伝導加速器の加速電界よりかなり小さな値になっており、ERLにはあまり高い電界は必要ないことがわかった。
永井 良治; 羽島 良一; 菊澤 信宏; 峰原 英介; 西森 信行; 沢村 勝
Proceedings of 2003 Particle Accelerator Conference (PAC 2003) (CD-ROM), p.3443 - 3445, 2003/00
自由電子レーザーや次世代の放射光源の駆動源として期待されているエネルギー回収型加速器(ERL)の高平均電流での運転のためにリニアックオプティクスの最適化を行った。この最適化では広範囲でのパラメータサーチを行うために遺伝的アルゴリズムを利用した。最適化したリニアックオプティクスにおけるBBU閾値電流を数値解析で見積もった。その結果、単純な形状のERLで十分に高い閾値電流が得られることがわかった。
山崎 良成
Proceedings of 2003 Particle Accelerator Conference (PAC 2003) (CD-ROM), p.576 - 580, 2003/00
今、J-PARCと名称が決まった原研KEK大強度陽子加速器統合計画は400MeVのリニアック、3GeVで25Hzの速い繰り返しのシンクロトロン(RCS),50GeVの主シンクロトロン(MR)から成る。MW級のパルス核破砕中性子源として、蓄積リングを使うSNSやESSと対照的にJ-PARCではRCSを使用している。この方式は、主として数10GeVの陽子加速を行うために、そのブースターとしてRCSを選んだのであるが、それ自体、蓄積リング方式よりも幾つかの長所を持っている。低エネルギービーム輸送系(LEBT),3MeVのRFQリニアック,中間エネルギービーム輸送系(MEBT)のビーム試験を行った。そこでは、LEBTに前置チョッパーが、MEBTにチョッパーが装着されている。このチョッパー系はJ-PARCに独自に開発されたものであり、SNSとの比較は比較は興味深い。
青 寛幸; 林崎 規託*; Paramonov, V.*
Proceedings of 2003 Particle Accelerator Conference (PAC 2003) (CD-ROM), p.2826 - 2828, 2003/00
環結合型加速空洞(ACS)はJ-PARCリニアックの180MeVから400MeVの加速構造として開発されてきた。加速管のスペースは確保されるが、当初はビーム輸送系として使用される。アルミ製,銅製のモデルを製作し、初期設計における特性及び形状の最適化を進めている。また高周波測定の手法についても開発を進めている。量産に向けて多岐にわたる検討が必要である。工程,取り扱い,ユーティリティなどである。モデル測定及び製作状況の現状について報告する。