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論文

J-PARCにおける人的保護システムの現状

菊澤 信宏; 仁木 和昭*; 山本 昇*; 林 直樹; 足立 昌俊*; 渡邉 和彦*

Proceedings of 16th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.877 - 880, 2019/07

J-PARCのインターロックシステムは、人の安全のための人的保護システム(Personnel Protection System: PPS)および機器を保護するための機器保護システム(Machine Protection System: MPS)に大別される。J-PARCのPPSは2006年のLinacでの部分運用から始まり2009年のハドロン実験施設およびニュートリノ実験施設の稼働で完成した。その後の10年でビデオ監視システムの更新や新しいインターロックの新設などの改善や改良が行われてきた。本報告ではこれらを含めた最近の運用について述べるとともに、信頼性を維持・向上させるために実施している検査やメンテナンスについての現状を報告する。

論文

Low-background prebunching system for heavy-ion beams at the Tokai radioactive ion accelerator complex

岡田 雅之*; 仁木 和昭*; 平山 賀一*; 今井 伸明*; 石山 博恒*; Jeong, S. C.*; 片山 一郎*; 宮武 宇也*; 小柳津 充広*; 渡辺 裕*; et al.

Physical Review Special Topics; Accelerators and Beams, 15(3), p.030101_1 - 030101_10, 2012/03

 被引用回数:1 パーセンタイル:88.95(Physics, Nuclear)

A novel beam-bunching technique has been implemented at a heavy-ion linear accelerator facility by installing a compact two-gap prebuncher and a multi-layer beam chopper. A pulsed beam of 2 to 4 MHz, having kinetic energy up to 1.1 MeV/u, is realized by bunching 2 keV/u continuous beams just upstream of the linac. Around 40% of the continuous beam particles are successively gathered in a single micro-bunch with a time width of around 15 ns in units of full-width at one-tenth maximum. The number of background beam particles over 250 ns just before the bunched beam is well suppressed to less than 10$$^{-4}$$ of the number of bunched particles. This technique has been adopted to generate intense $$alpha$$-particle beams for nuclear astrophysics experiments.

口頭

The RI beams from the Tokai Radioactive Ion Accelerator Complex (TRIAC)

長 明彦; 阿部 信市; 遊津 拓洋; 花島 進; 石井 哲朗; 石崎 暢洋; 株本 裕史; 沓掛 健一; 松田 誠; 中村 暢彦; et al.

no journal, , 

東海放射性核種ビーム加速器施設(TRIAC)では、タンデム加速器の陽子や重イオンビームを用いて生成した放射性核種をオンライン同位体分離器で分離し、再加速することができる。2005年の実験共用開始から、ウラン核分裂生成物や$$^{8}$$Liのビームを実験・研究に提供している。$$^{8}$$Liの生成には99%濃縮$$^{13}$$C同位体焼結標的を用いていた。この標的を装着したイオン源システムからのLiの放出時間は3.2秒と長く、新たに開発する$$^{9}$$Li(T$$_{1/2}$$=0.2秒)ビームの生成には適さない。われわれは速い放出時間を持つチッ化ボロン標的の開発を行い、毎秒10$$^{4}$$個の$$^{9}$$Liビームの生成に成功した。

口頭

$$^{12}C(alpha,gamma)^{16}O$$実験のための2-4MHzパルスイオンビームの開発

仁木 和昭*; 新井 重昭*; 石山 博恒*; 岡田 雅之*; 牧井 宏之; 宮武 宇也; 渡辺 裕*

no journal, , 

TRIACでは$$^{12}$$C($$alpha,gamma$$)実験が計画され、250ns以上の間隔でパルス化したビームが要求されている。TRIACは26MHzのRFQで加速するため約38ns間隔のビームとなる。これを250ns以上にするためRFQの前に周波数可変で鋸歯状波のバンチングが得られるプリバンチャーとS/Nを向上させるためのチョッパーを設置した。本報告ではその設計制作,ビーム試験の結果等を述べる。

口頭

Beam test of sawtooth-wave pre-buncher coupled to a multilayer chopper

岡田 雅之*; 石山 博恒*; 片山 一郎*; 宮武 宇也*; 仁木 和昭*; 渡辺 裕*; 牧井 宏之; 新井 重昭*

no journal, , 

In TRIAC (Tokai Radioactive Ion Accelerator Complex), intense bunched beams are planned for measurements of $$^{12}$$C($$alpha,gamma$$) reactions. For 2-4 MHz bunching to the 26 MHz linac beams, sawtooth-wave pre-buncher has been developed. Since the wave applied to the pre-buncher is pseudo sawtooth shape synthesized from three sine waves, particles in out-of-bunch phase become backgrounds to the bunched beams. In order to remove them, a multilayer chopper has been newly installed upstream the pre-buncher. The multilayer chopper has 20 electrodes (40 mm wide, 10 mm long, and 0.1 mm thick) piled up with gaps of 1.9 mm in vertically to the beam direction. And a square-shape electric potential (100 V maximum, 2-4 MHz) is applied to each electrodes alternately. The short gap makes it possible to realize sharp beam-chopping with relatively low electric potential and weak leakage electric field, although beam particles could be lost by 5% or more, since this chopper is set on the way of beams. As a result, the ratio of bunched particles to backgrounds has been improved from 3:1 to 99:1 by the chopper. High intensity beam test by $$^{16}$$O$$^{4+}$$ beam will be also reported.

口頭

Design and test of 2-4 MHz sawtooth-wave pre-buncher for 26 MHz-RFQ

仁木 和昭*; 石山 博恒*; 片山 一郎*; 宮武 宇也*; 岡田 雅之*; 渡辺 裕*; 牧井 宏之; 新井 重昭*

no journal, , 

The measurement of $$^{12}$$C($$alpha,gamma$$) reaction is planned at TRIAC (Tokai RadioIsotope Accelerator Complex). An intense pulsed $$alpha$$ beam with the width of less 10 ns and the interval between 250 ns and 500 ns is required for this experiment. Because the Split Coaxial RFQ(SCRFQ), which is one of the TRIAC accelerators, has a radio frequency of 26 MHz, the bunch interval becomes 38.5 ns. In order to make the bunch interval of 250 ns or more, the pre-buncher with a frequency of 2-4 MHz, is considered to be installed upstream of the SCRFQ. It is designed as the pre-buncher has two gaps with non-Pi mode. In order to make the bunching beam profile like a pseudo sawtooth-wave, the RF voltage synthesized three harmonic frequencies is applied to these gaps. Consequently, the pre-buncher has a compact size and no leakage electric field outside gaps, and can keep the RF voltage low. Recently, the beam test of this pre-buncher with a case of 2 MHz-RF and SCRFQ was performed by using $$^{16}$$O$$^{4+}$$ and $$^{12}$$C$$^{3+}$$ beams. The clear bunch structure with a interval of 500 ns was obtained by the SSD set downstream of the SCRFQ. The results of the beam test are almost consistent with those of the beam simulation code.

口頭

低バックグラウンドなプリバンチシステムのビームテスト

岡田 雅之*; 石山 博恒*; 片山 一郎*; 仁木 和昭*; 宮武 宇也*; 渡辺 裕*; 牧井 宏之; 新井 重昭*

no journal, , 

TRIACは26MHz SCRFQと52MHz IH Linacからなる重イオン加速器である。現在、TRIACでは$$^{12}$$C($$alpha,gamma$$)$$^{16}$$O反応の測定実験が計画されている。この実験では2-4MHzの大強度低バックグラウンドなパルスビームが要求され、そのためにプリバンチシステムが作製された。プリバンチシステムは2-4MHzの周波数可変で鋸歯状波によるバンチが可能な2Gap型プリバンチャーと多層チョッパーで構成されており、昨年試作機によるテストを行った。今回、試作機の結果をもとに実機を作製し$$^{16}$$O$$^{4+}$$ビームを用いてバンチテストを行った。その結果、プリバンチャーによる中心バンチの増加率であるバンチゲインは4.5、全ビーム中バックグラウンドの比が約2%(実験上特に重要なパルス前250nsでは10$$^{-6}$$以下)であった。この値は十分実験の要求を満たしている。今後、大強度$$alpha$$ビームによるテストを行う予定である。

口頭

Measurement of the $$^{12}$$C($$alpha$$,$$gamma$$)$$^{16}$$O reaction at TRIAC

牧井 宏之; 宮武 宇也*; 若林 泰生; 石山 博恒*; 仁木 和昭*; 岡田 雅之*; 今井 伸明*; 渡辺 裕*; 平山 賀一*; Jeong, S. C.*; et al.

no journal, , 

$$^{12}$$C($$alpha$$,$$gamma$$)$$^{16}$$O反応の断面積は恒星内のHe燃焼期後の$$^{12}$$C/$$^{16}$$O比,酸素から鉄までの合成量、及び超新星爆発直前の鉄コアの質量に影響を与えることが知られており、恒星進化を理解するうえで重要な反応である。しかしながら、現状ではその反応率の不確定性が大きい。恒星内温度に対応するエネルギーでの断面積に対して制限を加えるため、18GHzのECRイオン源を用いることにより、高強度のパルス化$$alpha$$ビームを供給することが可能な短寿命核加速実験装置(TRIAC)での測定を開始した。TRIACから供給されたパルス化$$alpha$$ビーム,高効率コンプトン抑止型NaI(Tl)検出器,濃縮炭素12標的を用いて重心系エネルギー2.4MeV近傍での測定を行った。講演ではその結果を報告する。

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