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論文

二次元ビームプロファイルモニタのためのガス分布測定装置の開発

山田 逸平; 荻原 徳男*; 引地 裕輔*; 神谷 潤一郎; 金正 倫計

Vacuum and Surface Science, 62(7), p.400 - 405, 2019/07

J-PARCの陽子加速器は世界最大級である1MWの大強度ビームの出力を目指している。このような強度のビームはわずかな損失でも機器を放射化し、安定かつ安全な加速器運転に支障をきたす。これを防ぐためにはビームを適切に制御する必要があるため、ビームをモニタリングすることが必須である。特にビームプロファイル測定では、ビームの大強度化に向けて非破壊型モニタの実用化が求められている。一つの案としてシート状のガスを用いた非破壊プロファイルモニタが考案されている。しかし、ビーム検出の媒体であるシート状のガスは必ずしも一様に分布するわけではないため、測定されたデータを正確なプロファイルに換算しモニタを実用化するためにはガス分布の情報が必要である。そこで、電子ビームを用いてガスをイオン化し、そのイオンを検出することでガス分布を測定する手法を考案した。本会議では、実現可能性・測定範囲のシミュレーション検討したこと、およびその計算結果を検証する実験を行ったことを報告し、真空科学分野の専門家と議論することで新たなモニタの実用化を目指すことを目的とする。

口頭

ガスシートプロファイルモニタのためのガス分布測定装置の開発

山田 逸平; 荻原 徳男*; 引地 裕輔*; 神谷 潤一郎; 金正 倫計

no journal, , 

J-PARCの陽子加速器は世界最大級である1MWの大強度ビームの出力を目指している。このような強度ではわずかなビームロスでも機器の放射化を引き起こし、安定な加速器の運転の妨げとなる。そこで非破壊型のビームプロファイルモニタの実用化を進めている。本モニタはシート状に形成したガスとビームの相互作用によりビームを検出するものである。そのためシートガスが一様な密度であれば得られる信号がビームのプロファイルとなるが、ガスは必ずしも一様に分布するわけではないため、ガス密度分布の実測データを用いて本モニタから得られる信号を校正する必要がある。そこで電子ビームを用いてガスをイオン化し、そのイオンを検出することでガス分布を測定する手法を考案し、その評価を行った。本会議では、本測定装置の原理検証実験を行った結果および本装置の実現可能性について報告し、様々な分野の専門家と議論することでガスシートモニタの実用化を目指すことを目的とする。

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