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吉村 宣倖*; 外山 毅*; 菖蒲田 義博; 中村 剛*; 大見 和史*; 小林 愛音*; 岡田 雅之*; 佐藤 洋一*; 中家 剛*
Proceedings of 20th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.260 - 264, 2023/11
-PARCメインリング(MR)の出力は1.3MWに増強される予定である。そのために、イントラバンチフィードバックシステム(IBFB)を最大約200MHzまでの高い周波数に対応できるようにアップグレードする必要がある。このアップグレード後の性能を評価し、最適なパラメータを理解するために、現在、必要なコンポーネントを含む粒子トラッキングシミュレーションを開発している。その結果、色収差によって引き起こされるビームのリコヒーレンス時間を、トラッキングシミュレーションと実験との間で比較し、それが単純なシミュレーションでは説明できないことを確認した。現在、この結果を説明するメカニズムを調査しているが、縦方向のインピーダンスの効果のみでは、この実験結果を説明できないことがわかった。
吉村 宣倖*; 外山 毅*; 小林 愛音*; 中村 剛*; 岡田 雅之*; 菖蒲田 義博; 中家 剛*
Proceedings of 19th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.936 - 941, 2023/01
大強度陽子シンクロトロンJ-PARC Main Ring (MR)は現在の510kW (
ppp, MRサイクル2.48秒)から1.3MW (
ppp, 1.16秒)へと大強度化する予定である。大強度のビームは、それが引き起こすウェイク場や電子雲などによりビームの振動が不安定になるために、ビーム損失が発生する。これを抑制するためにビーム位置モニター(BPM), FPGA, ストリップラインキッカーを用いたintra-bunch feedback system (IBFB)がMRに設置されている。ビーム強度が増強されると横方向不安定性がさらに増大してビームを実験施設に安定供給する制限要因となることが予想される。現在、対策として今後1,2年でIBFBを新システムに更新して200MHzの高周波の振動にも対応させることが計画されている。今回、この事前調査として(100MHzまでの振動に対応した)現行システムのIBFBの性能限界を6月に行われたビーム試験でのデータをもとに評価した。
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：5 パーセンタイル：33.45(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
of the number of bunched particles. This technique has been adopted to generate intense 
-particle beams for nuclear astrophysics experiments.
外山 毅*; 荒川 大*; 平松 成範*; 五十嵐 進*; Lee, S.*; 松本 浩*; 小田切 淳一*; 手島 昌己*; 飛山 真理*; 橋本 義徳*; et al.
Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.981 - 983, 2010/05
J-PARC MRのビームコミッショニング中のBPMの運用経験について報告する。サブジェクトは、(1)特にビームダクトの段差の影響,(2)1秒平均に対し30ミクロンの位置分解能,(3)ビームを使った位置校正である。
今井 伸明*; Jeong, S.-C.*; 小柳津 充広*; 新井 重昭*; 渕 好秀*; 平山 賀一*; 石山 博恒*; 宮武 宇也; 田中 雅彦*; 岡田 雅之*; et al.
Review of Scientific Instruments, 79(2), p.02A906_1 - 02A906_3, 2008/02
被引用回数：13 パーセンタイル：51.72(Instruments & Instrumentation)KEKCBは、18GHzの電子共鳴型(ECR)イオン源で、タンデムに設置された短寿命核分離加速実験装置(TRIAC)の一部として、上流で生成され質量分離された短寿命原子核の1+イオンを、ビーム軸上のECRプラズマに入射することで、多価のイオンへその場変換する装置である。これまでの開発研究によって、クリプトン,キセノン等のガス状元素やバリウム,インジウム等の非ガス状元素に対して、質量/電荷比が7以下の多価イオンにまで変換する効率を、それぞれ7%, 2%にまで向上することができた。また、短寿命な同位元素による測定と比較することで、この変換効率は、1秒程度の半減期を持つ同位元素に対しては、変わらないことを確かめた。従来見られていた出力ビーム中のバックグランドは、プラズマ壁及び電極の全アルミ化,高圧純水洗浄等により、10
ppsから600ppsにまで落とすことができた。
松田 誠; 竹内 末広; 月橋 芳廣; 花島 進; 阿部 信市; 長 明彦; 石崎 暢洋; 田山 豪一; 仲野谷 孝充; 株本 裕史; et al.
Proceedings of 3rd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 31st Linear Accelerator Meeting in Japan, p.275 - 277, 2006/00
2005年度のタンデム加速器の運転日数は182日であった。加速管の更新により最高端子電圧は19.1MVに達し18MVでの実験利用が開始された。利用イオン種は21元素(28核種)であり、
Oの利用が全体の約2割で、おもに核化学実験に利用された。p, 
Li, 
Xeの利用はそれぞれ約1割を占め、p, LiはおもにTRIACの一次ビームに利用された。超伝導ブースターの運転日数は34日で、昨年度から始まったTRIACの実験利用は12日であった。開発事項としては、タンデム加速器では加速管を更新し最高電圧が19MVに達した。また高電圧端子内イオン源の14.5GHzECRイオン源への更新計画が進行している。超伝導ブースターは1994年以来高エネルギービームの加速に利用されてきたが、近年になりインジウムガスケットに起因する真空リークが発生している。空洞のQ値も下がってきており、対策として空洞に高圧超純水洗浄を施し性能を復活させる試験を進めている。KEKと共同で進めてきたTRIACは2005年3月に完成し、10月から利用が開始された。TRIACからのビームを超伝導ブースターにて5
8MeV/uのエネルギーまで加速する計画を進めており、TRIACからの1.1MeV/uのビームを効率よく加速するため、low
空洞の開発を行っている。
Li(d,t)
Li reaction橋本 尚志; 宮武 宇也; 光岡 真一; 西尾 勝久; 佐藤 哲也; 市川 進一; 長 明彦; 松田 誠; 石山 博恒*; 渡辺 裕*; et al.
no journal, ,
宇宙初期での非一様ビッグバン模型や超新星爆発中の元素合成過程においては中性子過剰な環境が作られるため、原子核反応の経路は安定線よりややずれて中性子過剰核を経由して進むと予想される。この過程においてLiは安定核の存在しない質量数8を越える鍵となる元素として注目されている。われわれのグループではLiの関与する反応の断面積を測定することで反応経路を明らかにすることを目的として実験を行っている。最も注目される反応であるLi(,n)
Bの測定に引き続き、TRIACでLi(d,t)Li, Li(d,p)
Li, Li(d,)
Heの反応断面積の測定を行った。この実験で重心系1.5MeV以下のエネルギーにおける反応断面積を世界で初めて測定することができた。また、Li(d,t)Li反応では重心系0.8MeVに異常に大きな断面積の増大が見られた。これは複合核である
Beに22.4MeVの新たな励起状態が存在することを示唆する。本講演ではこのLi(d,t)Li反応の測定について報告する。
Li(d,t),(d,p),(d,)の直接測定橋本 尚志; 石山 博恒*; 渡辺 裕*; 平山 賀一*; 今井 伸明*; 宮武 宇也; Jeong, S.-C.*; 田中 雅彦*; 野村 亨*; 岡田 雅之*; et al.
no journal, ,
宇宙初期での非一様ビッグバン模型や超新星爆発中の元素合成過程においては中性子過剰な環境が作られるため、原子核反応の径路は安定線よりややずれて中性子過剰核側を進むと予想されている。この過程においてLiは安定核の存在しない質量数8の領域を越える鍵となる元素として注目されている。Liを経由する反応の径路を明らかにするため、Li(d,p), (d,t), (d,)の反応断面積の測定をTRIACで行った。Li(d,t)反応は過去に行われた重心系2.8から1.5MeVでの測定において天体中で重要となる重心系1.5MeV以下のエネルギー領域への断面積の増大の傾向がみられたこと、また重心系0.8MeVに相当する複合核Beの励起エネルギー(22.4MeV)に励起準位の存在が示唆されており、その準位からのトライトンの崩壊が観測されていることから複合核過程による断面積の増大が予想された。本測定により世界で初めて重心系1.5MeV以下のエネルギー領域での断面積データを得、重心系0.8MeVで断面積の増大がみられた。断面積の角分布が等方的であることからこの増大はBeの22.4MeVの準位の寄与であると考えられる。この共鳴の寄与よって天体核反応率は元素合成の起こる温度である10K付近では従来考えられていたよりも1桁大きくなることが明らかとなった。本講演では実験の概要とLi(d,t)反応の解析結果、及びLi(d,t),(d,)の解析について報告する。
今井 伸明*; Jeong, S.-C.*; 小柳津 充広*; 新井 重昭*; 渕 好秀*; 平山 賀一*; 石山 博恒*; 宮武 宇也; 田中 雅彦*; 岡田 雅之*; et al.
no journal, ,
KEKCBはTRIACにおける一価のイオンを多価イオンに変換するためのECR型イオン源である。KEKCBを用いることで、一価の気体イオン及び非気体イオンを、A/q
7について、それぞれ7%及び2%の効率で多価イオンに変換することができた。これらの効率は秒オーダーでは半減期によらないことがわかった。また、3つのコリメータをKEKCBの前後に設置してビーム軸を規定することで、KEKCBへのビーム入射時のビームハンドリングが容易となった。さらに、電極及びプラズマチェンバー表面の研磨・洗浄により、KEKCBのECRプラズマからの不純物が劇的に減少した。
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Liのビームを実験・研究に提供している。Liの生成には99%濃縮
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
Li(T
=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
個のLiビームの生成に成功した。
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
C(
)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。
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 C() 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 
O
beam will be also reported.
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 C() reaction is planned at TRIAC (Tokai RadioIsotope Accelerator Complex). An intense pulsed 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 O and C
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.
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C()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O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
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、大強度ビームによるテストを行う予定である。
C(,
)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, ,
C(,)O反応の断面積は恒星内のHe燃焼期後のC/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。
長谷川 登*; 錦野 将元*; 三上 勝大*; 岡田 大*; 近藤 修司*; 河内 哲哉*; 島田 義則*; 倉橋 慎理*; 北村 俊幸*; Kotyaev, O.*; et al.
no journal, ,
急峻な地形を有する我が国にはトンネルや橋梁をはじめとするコンクリートを使用した社会インフラが数多く利用されている。特にトンネルの総延長は鉄道・道路を合わせて約8,000kmにも及んでおり、その中には築50年を越えたものも多く、事故を未然に防ぐための定期的な点検・補修を行うことが社会的な急務となっている。現在のコンクリート構造物の保守保全作業は訓練を受けた作業員による手作業に委ねられており、近接目視・触診・打音検査により欠陥を診断し、必要に応じて叩き落とし等の補修を行っている。これらは全て対象に近接する必要があるため時間がかかる事に加え、検査員に危険も伴う。そこで、高速・非接触・遠隔操作が可能な新しい保守保全技術の開発が盛んに行われている。本研究では、3種類のレーザー技術を用いることで、トンネルコンクリートを対象とした近接目視・触診・打音・叩き落としの一連の作業を遠隔・自動化を行うことを目的とし、屋外における実証試験を開始しており、この結果を中心に紹介する。
