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吉本 政弘; 竹田 修; 川瀬 雅人; 山崎 良雄; 金正 倫計; 斉藤 義男*; 壁谷 善三郎*
Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.3930 - 3932, 2010/05
J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)では、フォイルを用いたH
の荷電変換方式を採用している。そのため荷電変換装置は遠隔自動フォイル交換機能付きを含む3つのフォイルを駆動する装置から成り立つ。RCSのビームコミッショニングの開始直前であった2007年の夏にこの荷電変換装置に駆動部のトランスファーロッドに用いる磁気結合部が外れゲートバルブに挟まって壊れるという、重大な問題が生じた。われわれはこの問題の原因を追究し、材料選定を含む構造設計からやり直し、試験片を用いた耐久試験を行った。その結果をうけて、2008年に改良した荷電変換装置を再設置した。
金正 倫計; 齊藤 芳男*; 壁谷 善三郎*; 荻原 徳男
Vacuum, 81(6), p.808 - 811, 2007/02
被引用回数：7 パーセンタイル：30.11(Materials Science, Multidisciplinary)大強度陽子加速器施設3GeVシンクロトロン(J-PARC-RCS)で使用されるアルミナセラミックス真空ダクトの開発に成功した。ダクトは大きく分けて2種類あり、一つは四極電磁石中で使用される直径約378mmの円断面を持つ長さ1.5mのダクトで、もう一つは、偏向電磁石中で使用されるレーストラック断面を持つ長さ約3.5mで15度湾曲したダクトである。これらは、長さ約0.8mのユニットダクトをメタライズとロウ付けにより接合することで実現した。また、ダクト外表面には、ダクト壁抵抗を小さくするために、PR銅電鋳という方法で、銅箔をストライプ上に接合した。さらに、ダクト内面には、壁からの二次電子放出を低減させるために、TiN膜をコーティングした。これらにより、J-PARC-RCSで使用するダクトが実現できた。
伊藤 崇; 浅野 博之; 森下 卓俊; 山崎 良成; 内藤 富士雄*; 高崎 栄一*; 吉野 一男*; 田中 宏和*; 加藤 隆夫*; 壁谷 善三郎*; et al.
Proceedings of 23rd International Linear Accelerator Conference (LINAC 2006) (CD-ROM), p.782 - 784, 2007/00
J-PARCで使用される3台のDTL及び32台のSDTL空洞の組み立てがKEKで行われた。組み立ての後、DTL1及び12台のSDTLの大電力試験を行い、その後DTL1を用いたビーム加速試験を行った。KEKにおける試験の後、すべてのDTL及びSDTL空洞をKEKから原子力機構に運搬しなければならない。運搬によるドリフトチューブのアライメントに対する影響を調べるために、プロトタイプ空洞を用いたドリフトチューブのずれの測定試験を行った。試験の結果、ドリフトチューブのずれは0.02mm以下であり測定精度の範囲内で一致していた。この結果に基づき、すべてのDTL及びSDTL空洞がKEKから原子力機構に運搬された。運搬後のドリフトチューブの位置測定の結果、取り付け位置のずれが明らかなドリフトチューブは見つからず、すべての空洞において、組み立て精度の悪化はないものと判断した。
金正 倫計; 齊藤 芳男*; 壁谷 善三郎*; 荻原 徳男
真空, 49(12), p.728 - 733, 2006/12
J-PARC 3GeVシンクロトロンに使用するアルミナセラミックス製真空ダクトの開発に成功した。このダクトは、両端にチタンフランジを持ち、外表面には、ダクトの抵抗値を低減させるためのRFシールが施されている。現在、製作工程は確立され、量産を行っている。
金正 倫計; 荻原 徳男; 齊藤 芳男*; 壁谷 善三郎*
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.2604 - 2606, 2005/00
大強度陽子加速器施設3GeVシンクロトロンに使用するセラミックス真空ダクトの開発に成功した。このダクトは2種類に大別される。一つは偏向電磁石用で、レーストラック型の断面形状を有する3.5mの長さで15度湾曲したダクト、もう一つは、四極電磁石に使用される円形断面を有するダクトである。これらは、一体もので製作するのは非常に困難であるため、0.5-0.8mのダクトをメタライズとロウ付けで接合した。外表面には、ダクトのインピーダンスを小さくするために、RFシールドを施し、内表面には、二次電子放出を小さくするために、TiN膜をコーティングした。
金正 倫計; 齊藤 芳男*; 壁谷 善三郎*; 田尻 桂介*; 中村 止*; 阿部 和彦*; 長山 毅俊*; 西澤 代治*; 荻原 徳男
Vacuum, 73(2), p.187 - 193, 2004/03
被引用回数：17 パーセンタイル：54.99(Materials Science, Multidisciplinary)J-PARC 3GeV-RCS用アルミナセラミックス真空ダクトの開発を行っている。このダクトは、四極電磁石用として使用される長さ約1.5m円形断面の円筒形状のものと、偏向電磁石用として使用される長さ約3.5mレーストラック形断面の15度湾曲した形状のものに大別される。これらダクトは、長さ0.5-0.8mのユニットダクトをメタライズ後ロウ付けにより必要な長さに成形される。このダクトの最大の特徴は、ビームが誘起する電磁波を遮蔽し、さらにビームが誘起する映像電流を円滑に流すために、ダクト表面に銅箔を電鋳により施している。また、内面には二次電子を抑制するために、TiNコーテイングを施してある。今回、開発に成功したので報告を行う。
本田 陽一郎*; 長谷川 和男; 大内 伸夫; 草野 譲一; 壁谷 善三郎*; 水本 元治
JAERI-Tech 98-040, 77 Pages, 1998/09
原研で進めている「中性子科学研究計画」の中核となるのは、加速エネルギー1.5GeV、平均出力8MWのパルスビーム及びCWビームを出力する大強度陽子加速器である。本加速器の最大の特徴は高エネルギー部(100MeV~1.5GeV)にCWモードの運転に有利な超伝導加速器を選択することにある。本報告書は超伝導加速器に関する概念設計についてまとめたものである。超伝導加速器は8つの
セクションから成る設計とした。キャビティの総数は284個、加速器長は690mとなった。ラティス設計にはEquipartitioned条件とMatched envelope equationを採用した。ビームシミュレーションの結果、rmsエミッタンスグロースは1%程度となった。RF誤差や四極電磁石誤差がある場合の加速器性能について、ビームシミュレーションを行い評価した。
伊野 浩史*; 千代 悦司*; 大内 伸夫; 長谷川 和男; 水本 元治; 壁谷 善三郎*
JAERI-Tech 98-028, 357 Pages, 1998/08
原研が提案している中性子科学研究計画の中心となる陽子加速器は、イオン源、RFQ(radio-frequency quadruple)、DTL(drift tube linac)、SDTL(separated-type drift tube linac)、超伝導加速空洞、及び蓄積リングで構成することを検討しており、加速エネルギー1.5GeV、最大ビームパワー8MWを想定している。このうち、DTL-SDTLは加速エネルギー2~100MeVの低エネルギー部に用いる。DTL-SDTLは高いピーク電流に加え、CWで運転されるため、設計にあたってはビームダイナミックスと除熱の検討が重要となる。本報告書はこれらの点を考慮しながら、DTL-SDTLと各トランスポート系(RFQ-DTL間、Pulse-CWライン合流部、及びSDTL-超伝導加速空洞間)の概念設計を行ったものである。
千代 悦司*; 伊野 浩史*; 大内 伸夫; 壁谷 善三郎*; 水本 元治
Proc. of 11th Symp. on Accelerator Sci. and Technol., p.215 - 217, 1997/00
加速エネルギ2MeVから10MeVまでのドリフトチューブリニアック(DTL)のRF特性は、コールドモデルを用いて調査された。コールドモデルはアルミニウム製で60セルからなり、加速電場を安定化するためポストカプラーが取り付けられている。本研究では、ポストカプラー挿入本数に対するRF特性の依存性を評価した。1セル毎にポストを挿入すると、TMモードとポストモードとの間に別の励起モードが観測された。このモードは加速電場に大きな撹乱を与えるため、安定した電場分布が得られなかった。挿入本数を減らすと、このモードは消失し、均一な分布が得られた。分布の均一性、デチューニング感度、TM
とTM
とのモード間隔などのポストカプラーによる安定化の影響は、挿入本数が減少するほど弱くなった。
伊野 浩史*; 千代 悦司*; 大内 伸夫; 水本 元治; 壁谷 善三郎*
Proc. of 22nd Linear Accelerator Meeting in Japan, p.305 - 307, 1997/00
原研中性子科学研究計画の一環として開発が進められている大強度陽子加速器では、その低エネルギー加速部(2~100MeV)の加速構造としてDTL(drift-tube linac)を採用することを検討している。本報告では、まずDTLの加速効率、ビームの質、及び発熱の観点から設計した現在のパラメータについて説明した。次に、このパラメータをもとにビーム・シミュレーションを行い、現在の設計がビームのエミッタンスをほとんど悪化させないことを確認した。更に、これらの検討結果をもとに1/3サイズのコールドモデル(エネルギー2~10MeV)を製作して電磁場測定を行い、ポストカプラーを3セルに1本ずつ左右交互に挿入することによって電場が安定化されることを確認した。
齊藤 芳男*; 佐藤 吉博*; 嶋本 眞幸*; 久保 富夫*; 魚田 雅彦*; 堀 洋一郎*; 金正 倫計; 壁谷 善三郎*
no journal, ,
J-PARCのような大強度陽子加速器ではビームロスによる残留放射能が大きく、真空系の保守は作業者の被爆を極力低減するよう考慮しなければならない。保守作業そのものを少なくするためには、まず、型を超高真空とし部品の劣化を極小化する必要がある。また、被爆の機会を増加させるベーキングも避けなければならない。したがって、この加速器の真空系に用いる材料は、あらかじめ表面を不動態化処理してガス放出を低減したものを用いる必要がある。銅,ステンレス,チタン,アルミナセラミックス、等の放出ガス速度を測定した。結果、不動態化したチタンはガス放出速度が低いことがわかった。
