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柴田 崇統*; 浅野 博之; 池上 清*; 内藤 富士雄*; 南茂 今朝雄*; 小栗 英知; 大越 清紀; 神藤 勝啓; 高木 昭*; 上野 彰
AIP Conference Proceedings 1869, p.030017_1 - 030017_11, 2017/08
被引用回数：4 パーセンタイル：85.09(Physics, Applied)J-PARCでは2014年9月より、セシウム(Cs)添加型・マルチカスプ・高周波放電型(RF)負水素(H
)イオン源の利用運転が開始され、電流値45mA、繰返し1.25%(0.5ms, 25Hz)のH-ビームを1000時間連続で引き出すことに成功している。本研究では、J-PARCイオン源内のRFプラズマに対する数値計算モデルを構築することで、プラズマの点火過程と定常状態におけるH生成・輸送に関わる物理過程を解明する。シミュレーションモデルでは、(1)荷電粒子(電子,水素陽イオン, Csイオン)、(2)イオン源内に形成される誘導性・容量性電磁場の時間変化、および(3)荷電粒子と水素原子・分子間の衝突過程を同時に計算する。また、同モデルを高エネルギー加速器研究機構並列計算機システムA(32ノード・256GBメモリ)に適用することで、10
m
以上の高密度となるRFプラズマの挙動を十分な統計性を以て計算することが可能である。発表では、RFプラズマの成長過程に重要なプラズマパラメータを、プラズマ温度・密度、および電磁場分布の時間発展とともに示す。
山崎 篤志*; 藤原 秀紀*; 橘 祥一*; 岩崎 大昌*; 東野 勇志*; 吉見 千秋*; 中川 広野*; 中谷 泰博*; 山神 光平*; 荒谷 秀和*; et al.
Physical Review B, 94(11), p.115103_1 - 115103_10, 2016/11
被引用回数：17 パーセンタイル：61.21(Materials Science, Multidisciplinary)軟X線角度分解光電子分光を用いて、Ruddlesden-Popper型イリジウム酸化物Sr
Ir
O
の3次元バンド構造を調べた。その結果、IrO
面構造の次元性の増加と共に発現する金属-絶縁体転移に関する直接的な証拠を得た。この転移は、スピンー軌道結合により生じた
= 1/2バンドがフェルミエネルギーを横切ることにより生じる。入射光エネルギーを350eV以上走査することにより、SrIrO
の3次元フェルミ面形状及び、SrIrO
の
依存した光電子強度の振動を明らかにした。本手法は、電子状態の全体像の理解において非常に有効である。
柴田 崇統*; 西田 健治朗*; 望月 慎太郎*; Mattei, S.*; Lettry, J.*; 畑山 明聖*; 上野 彰; 小栗 英知; 大越 清紀; 池上 清*; et al.
Review of Scientific Instruments, 87(2), p.02B128_1 - 02B128_3, 2016/02
被引用回数：3 パーセンタイル：16.49(Instruments & Instrumentation)J-PARC高周波(RF)イオン源のアンテナコイル熱負荷とプラズマ熱流束の関係を明らかにするため、プラズマ輸送過程と電磁場分布を同時に解析する数値シミュレーションモデルを構築した。シミュレーションから、ロッドフィルターおよびカスプ磁石により、アンテナコイル近傍で、磁束密度の絶対値が30-120Gaussの値を取る領域が生じる。このような磁場中では、イオン源内の電子が磁化されるため、コイル近傍で電子密度増加が起こる。すると、水素分子・原子のイオン化が促進されるため、局在的にプラズマ密度が増加する。このとき、アンテナ電位が負の値を取ると、イオン化で生じた水素の正イオンがアンテナに向かって加速され、アンテナの特定部位に熱負荷が集中する結果が得られた。これより、フィルター、およびカスプ磁石の配置変更により、コイル近傍の磁場構造を改変することで、熱負荷が低減されることが指摘された。
小栗 英知; 長谷川 和男; 伊藤 崇; 千代 悦司; 平野 耕一郎; 森下 卓俊; 篠崎 信一; 青 寛幸; 大越 清紀; 近藤 恭弘; et al.
Proceedings of 11th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.389 - 393, 2014/10
J-PARCリニアックでは現在、ビームユーザに対する利用運転を行うとともに、リニアック後段の3GeVシンクロトロンにて1MWビームを加速するためのビーム増強計画を進めている。リニアックのビーム増強計画では、加速エネルギー及びビーム電流をそれぞれ増強する。エネルギーについては、181MeVから400MeVに増強するためにACS空洞及びこれを駆動する972MHzクライストロンの開発を行ってきた。これら400MeV機器は平成24年までに量産を終了し、平成25年夏に設置工事を行った。平成26年1月に400MeV加速に成功し、現在、ビーム利用運転に供している。ビーム電流増強では、初段加速部(イオン源及びRFQ)を更新する。イオン源はセシウム添加高周波放電型、RFQは真空特性に優れる真空ロー付け接合タイプ空洞をそれぞれ採用し、平成25年春に製作が完了した。完成後は専用のテストスタンドにて性能確認試験を行っており、平成26年2月にRFQにて目標の50mAビーム加速に成功した。新初段加速部は、平成26年夏にビームラインに設置する予定である。
長谷川 和男; 浅野 博之; 千代 悦司; 堀 利彦; 伊藤 崇; 小林 鉄也; 近藤 恭弘; 滑川 裕矢; 小栗 英知; 大越 清紀; et al.
Proceedings of 24th International Linear Accelerator Conference (LINAC 2008) (CD-ROM), p.55 - 57, 2009/00
J-PARCリニアックは2006年11月にビームコミッショニングを開始し、2007年1月には所定のエネルギーである181MeVの加速に成功した。その後、リニアックは後段の3GeVシンクロトロンのビームコミッショニングのためのビームを供給し、さらに下流の50GeVシンクロトロンや中性子ターゲットのコミッショニングにもビームが用いられた。イオン源はセシウム不使用の負水素イオン源であり、安定なビームを供給し運転時間は3,000時間を越えた。高周波源としては20台の324MHzクライストロンを使用し、平均で6000時間以上、大きなトラブルなく運転を実証した。ここでは、こうしたJ-PARCリニアックの運転経験について報告する。
森下 卓俊; 青 寛幸; 浅野 博之; 伊藤 崇; 上野 彰; 大川 智宏; 長谷川 和男; 池上 雅紀*; 内藤 富士雄*; 田中 宏和*; et al.
Proceedings of 10th International Workshop on Accelerator Alignment (IWAA 2008) (Internet), 6 Pages, 2008/02
高品質で安定したビーム加速を行うためには、機器の正確なアライメントが本質的に重要である。J-PARCリニアックでは、機器の滑らかな整列に重点を置き、精密な測量網を用いて加速器機器のアライメントを行った。同時に、建家レベル変動を定期的に観測し、アライメントでは不等沈下の影響を補正した。リニアックアライメントは2006年9月に完了し、2006年11月からビーム運転が開始され、高周波の振幅及び位相の簡単な調整を行っただけで、ほぼ完全なビーム透過率が得られた。この成果は、アライメントが適切に行われたことを実証するものである。
青 寛幸; 平野 耕一郎; 森下 卓俊; 浅野 博之; 内藤 富士雄*; 上野 彰; 池上 雅紀*; 長谷川 和男; 山崎 良成; Paramonov, V.*
Proceedings of 5th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 33rd Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.494 - 496, 2008/00
ACS空洞は多数の中間セルにより構成されている。量産時、中間セルは約1300枚必要であり、加工時間の短縮は非常に重要である。これまで製作したACS中間セルの1か所のスロットの加工は、約3時間かかっていた。これを仕上げ精度,形状,加工を見直して約45分に短縮した。4枚の試作セルを製作して周波数,Q値の測定を行い、Microwave Studioを用いた解析と比較した。解析と実験の差は加速モードで約1
1.5MHz,結合モードは約45MHzであった。
TiO中沢 哲也; 内藤 明*; 有賀 武夫; Grismanovs, V.*; 知見 康弘; 岩瀬 彰宏*; 實川 資朗
Journal of Nuclear Materials, 367-370(2), p.1398 - 1403, 2007/08
被引用回数：43 パーセンタイル：92.87(Materials Science, Multidisciplinary)高エネルギーXeイオンを照射したLiTiOの構造変化をラマン分光法を用いて調べた。LiTiOのラマン信号強度が照射により減少した。ラマン信号強度の減少は構造単位(TiO
, LiO, LiO
)におけるTiやLi周辺の酸素原子の配置に関する秩序の消失、すなわち無秩序化に起因している。このような構造単位の無秩序化は照射量や電子的エネルギー付与量より電子的阻止能と密接に関連していることが示された。
森下 卓俊; 浅野 博之; 伊藤 崇; 上野 彰; 長谷川 和男; 内藤 富士雄*; 高崎 栄一*; 田中 宏和*; 吉野 一男*; 池上 雅紀*
Proceedings of 2007 Particle Accelerator Conference (PAC '07) (Internet), p.1523 - 1525, 2007/06
J-PARCリニアックは機器のインストールを終了し、ビーム総合運転試験を開始した。機器の精密な整列は高品質のビーム加速にとって本質的に重要である。J-PARCリニアックでは、機器の許容設置誤差は0.1mmである。DTL及びSDTLは機器の中心位置を整列させるため、光学望遠鏡を使用して機器のインストール段階から精密に設置した。一台あたりの長さが10mに及ぶDTL空洞は三台のユニットタンクからなる。インストール時のユニットタンク連結で生じる位置ずれを検出するため、レーザートラッカーを使用したモニタリングを行い、要求精度内の設置が可能となった。また、建家の不等沈下を定期的に測定し、DTL及びSDTLの設置に補正を加えた。その結果、DTL/SDTL区間において、ビーム加速のために十分な精度で機器が整列された。
森下 卓俊; 青 寛幸; 伊藤 崇; 上野 彰; 長谷川 和男; 池上 雅紀*; 久保田 親*; 高崎 栄一*; 田中 宏和*; 内藤 富士雄*; et al.
Proceedings of 2nd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 30th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.266 - 268, 2005/07
J-PARC線形加速器において、加速器要素機器の正確なアライメントは高品質のビーム加速にとって不可欠である。インストール時の基準となる墨出しは、機器の搬入に先立ってすべてのフロアーで完了している。本発表では墨出しの結果とインストール時におけるアライメントターゲットの設置精度の評価とアライメント手順、及び建物の長期変動をモニターするセンサーとそのメンテナンス装置の開発状況について報告する。
森下 卓俊; 青 寛幸; 伊藤 崇; 上野 彰; 長谷川 和男; 池上 雅紀*; 久保田 親*; 内藤 富士雄*; 高崎 栄一*; 田中 宏和*; et al.
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.2851 - 2853, 2005/00
J-PARC線形加速器において、加速器要素機器の正確なアライメントは高品質のビーム加速にとって不可欠である。インストール時の基準となる墨出しは、機器の搬入に先立ってすべてのフロアーで完了している。本発表では墨出しの結果とインストール時におけるアライメント手順、及び建物の長期変動をモニターするセンサーとそのメンテナンス装置の開発状況について報告する。
佐竹 信一*; 功刀 資彰*; 内藤 宣仁*; 高瀬 和之; 小瀬 裕男*
第18回数値流体力学シンポジウム講演要旨集(CD-ROM), 4 Pages, 2004/12
乱流は原子炉内でよく見られる現象であり、流体中の乱れのエネルギーによって伝熱機構や流動パターンが大きく変化することがわかっている。特に、磁場中においては流路内の速度分布は壁近傍で特有の速度勾配を持つことが指摘されている。そこで、磁場中における大規模乱流構造を直接計算によって調べた。基礎方程式は直交座標の3次元非圧縮性Navier-Stokes方程式と連続の式である。空間方向の離散化は、流れ方向にフーリエスペクトル法、流れと垂直方向に二次精度中心差分を用いた。また、時間方向には、非線形項は三次精度Runge-Kutta法、粘性項はCrank-Nicolson法で離散化した。一連の解析で予測した磁場中における高レイノルズ数乱流速度分布は、実験値とよく一致することがわかった。本提案の解析手法を使って磁場中における乱流構造を直接計算できる高い見通しが得られた。
森下 卓俊; 青 寛幸; 伊藤 崇; 上野 彰; 長谷川 和男; 池上 雅紀*; 久保田 親*; 高崎 栄一*; 田中 宏和*; 内藤 富士雄*; et al.
Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.671 - 673, 2004/08
J-PARCリニアックでは、イオン源からRCS入射点までの400m以上に渡り、高い精度でビーム軌道上に機器を配置する必要がある。本件では、J-PARCリニアックにおける機器アライメントの概要とともに、現在開発中の長期に渡る床変動を監視するための連通管を用いた計測システム,ワイヤーからの距離を感知するセンサーを用いたアライメントシステムについて報告する。
近藤 恭弘; 秋川 藤志; 穴見 昌三*; 浅野 博之*; 福井 佑治*; 五十嵐 前衛*; 池上 清*; 池上 雅紀*; 伊藤 崇; 川村 真人*; et al.
Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.156 - 158, 2004/08
現在KEKにおいて、J-PARCリニアックのDTL1のビームコミッショニングが行われている。ピーク電流30mA,パルス幅20micro-sec,繰り返し12.5HzのビームをDTL1から透過率100%で引出し、設計値通りの19.7MeVに加速されていることを確認した。本発表では、DTL1のビームコミッショニングで現在までに得られている結果を発表する。
角田 恒巳; 北村 敏勝; 水島 俊彦; 山崎 弘司; 中原 健*; 神谷 栄世*; 工藤 隆広*; 内藤 彰*; 冨永 峰男*
JAERI-M 92-034, 82 Pages, 1992/03
原子力第一船「むつ」の海上試運転の諸試験にあわせて船体運動に伴う振動、動揺が原子炉プラントに与える影響を調査するためプラント相関試験を実施し、船体の振動、動揺と原子炉プラント挙動との相関について解析を行った。本報告書では、解析の結果得られた船体及び原子炉格納容器等原子炉構造物の固有振動数、固有振動が原子炉プラントに与える影響、ローリング、ピッチングなど船体動揺と原子炉プラントパラメータとの相関について報告する。
山崎 弘司; 北村 敏勝; 水島 俊彦; 角田 恒巳; 内藤 彰*; 中原 健*; 富永 峰男*; 神谷 栄世*; 工藤 隆広*; 中村 和義*
JAERI-M 91-212, 107 Pages, 1992/01
日本の原子力第一船として開発した「むつ」の海上試運転を1990年10月末から同年12月に掛けて実施した。海上試運転は原子動力による推進性能及び操縦性能を確認することを目的として実施したものである。本報告書では海上試運転の結果を(1)速力及び機関性能に関する試験(2)運動性能に関する試験(3)振動に関する試験(4)その他の試験に分類して取りまとめ報告する。また、試験技術として新しく採用した汎地球測位システムGPSの海上試運転への適用について紹介する。
田中 俊一; 山路 昭雄*; 坂本 幸夫; 足立 守; 近藤 真; 佐藤 博; 飯田 省三; 内山 順三; 小林 忠義; 広瀬 彰; et al.
JAERI-M 84-020, 46 Pages, 1984/02
照射済燃料取扱施設の遮蔽安全性評価コードシステム、同データライブラィの検証実験計画に基づき、BWR使用済燃料集合体を利用した「線源形状評価のための実験」を行った。この実験は燃料集合体を1つの体積線源と見なして解析を行う場合の線源形状の近似手法を評価、検討するためのもので、照射履歴のほぼ等しい2体の燃料集合体が実験に使用され、水中において集合体周辺のガンマ線、中性子の分布が測定された。本報告書では詳細な測定結果と合せ、これらの解析に必要な実験条件、測定器の特性等が述べられている。
内藤 彰*; 村上 喜光*; 横林 正雄
JAERI-M 83-081, 96 Pages, 1983/05
本報告書はPWRプラントシミュレータを用いて事故解析を行った結果についてまとめたものである。本シミュレータは出力822MWe、3ループのPWRプラントを模擬したもので、冷態停止から燃焼末期の定格出力状態までの広い運転範囲をカバーするよう設計されている。本シミュレータには機器の故障を模擬したマルファンクションが備っている。今回はこのうち二次系に関する17項目および核計装系に関する4項目について実行した。これにはタービン、発電機トリップ、弁の故障、圧力および水位センサーの故障の他、核計装の線源領域、中間領域計測器、オーディオカウンターの故障が含まれている。これらのマルファンクションを加えたときのプラントの過渡応答は定性的には良好であることがわかった。また、主復水器、給水加熱器などの詳細な応答特性を得ることができた。
村上 喜光*; 内藤 彰*; 横林 正雄
JAERI-M 83-048, 120 Pages, 1983/03
本報告書はPWRプラントシミュレータを用いて事故解析を行った結果についてまとめたものである。本シミュレー夕は出力822MWe、3ループのPWRプラントを模擬したもので、冷態停止から燃焼末期の定格出力状態まで広い運転範囲を有している。本シミュレータには機器の故障を模擬したマルファンクションが備っており、今回はこのうち一次系に関する26項目を実行した。これらは一次冷却材ポンプの停止、加圧器の逃し弁、ヒータの故障、制御棒制御系の故障、圧力、温度、水位の計測器の故障が主体になっている。これらのマルファンクションを加えたときの主要パラメータの過渡応答、発信された警報の種類等を記録し検討を加えた。その結果、過渡現象は定性的には良好であることがわかり、短い過渡現象では取扱わない化学体積制御系や余熱除去系などの応答特性を得ることができた。
田中 俊一; 山路 昭雄*; 坂本 幸夫; 内藤 俶孝; 足立 守; 佐藤 博; 内山 順三; 飯田 省三; 小林 忠義; 広瀬 彰; et al.
JAERI-M 82-202, 50 Pages, 1982/12
使用済燃料取扱施設の遮蔽安全性評価コードシステム、同データライブラリィの検証実験計画に基づき、PWR使用済燃料集合体を利用した「線源形状評価のための実験」を行った。この実験は複数の燃料集合体を近接して置いた時、これを一つの体積線源として近似、計算する場合の形状近似の手法を評価、検討するために必要な測定データを取得することを目的とするものである。実験は、照射履歴の異なる3体の集合体を用いて、それぞれの集合体ごとの測定、3体を近接して設置した時の測定を行い、ガンマ線線量率、
U、Th核分裂反応率分布の測定結果が得られた。本報告書では、詳細な測定結果の他、実験条件、実験方法、測定器の特性などが述べられている。
