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O(
He,
)F reaction; Identification of the low-energy "super" -Gamow-Teller state藤田 浩彦*; 藤田 佳孝*; 宇都野 穣; 吉田 賢市*; 足立 竜也*; Algora, A.*; Csatl
s, M.*; Deaven, J. M.*; Estevez-Aguado, E.*; Guess, C. J.*; et al.
Physical Review C, 100(3), p.034618_1 - 034618_13, 2019/09
被引用回数：12 パーセンタイル：77.09(Physics, Nuclear)大阪大学のリングサイクロトロンにてO(He,)F反応実験を行い、その荷電交換反応の断面積から、
のガモフテラー遷移分布
の励起エネルギー分布を測定した。その結果、Fの基底状態へのが3.1と非常に大きく、その他の励起状態への遷移強度は小さいことがわかった。この実験結果を大規模殻模型計算や乱雑位相近似計算と比較し、基底状態への強い遷移が理論計算によってよく説明されることがわかった。
渡辺 泰広; 谷 教夫; 安達 利一*; 染谷 宏彦*; 入江 吉郎*
Proceedings of 9th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.538 - 540, 2012/08
速い繰り返しの電磁石は共振回路により励磁され、電流波形は直流バイアスされた正弦波交流である。しかし、電磁石は飽和特性を持つため、電流波形は正弦波であっても磁場波形は高調波成分を含んだ歪んだ波形となる。電流と磁場との関係は電磁石の種類ごとに異なるため、磁場の高調波成分はトラッキングエラーの要因となる。また、速い繰り返しで励磁されることから、渦電流が磁場に与える影響を考慮する必要がある。本論文では、速い繰り返しの電磁石における高精度トラッキング方法を提案する。この方法は、共振回路において積極的に高調波電流を制御することにより、磁場の高調波成分を低減する。これにより、加速中における偏向磁場と四極磁場の比率を一定に保つことが容易となり、高調波磁場に起因するトラッキングエラーを低減することが可能になる。これを実現するためには、あらかじめ電磁石の電流に対する磁場の関係を精度よく測定する必要がある。そこで、偏向電磁石はロングフリップコイル、四極電磁石ではハーモニックコイルを用いた動磁場測定システムを用いて、各電磁石について高調波磁場が0.01%以下となるような高調波電流を求めた。さらに、速い繰り返しに伴い生じる渦電流の影響である磁場の遅れを測定した。本発表では高調波磁場制御の結果を紹介し、大強度陽子加速器を安定に運転するうえでの有効性について議論する。
渡辺 泰広; 谷 教夫; 安達 利一*; 五十嵐 進*; 染谷 宏彦*
Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.3242 - 3244, 2010/05
J-PARC 3GeVシンクロトロンでは、コミッショニング当初よりリング全周に渡り入射から数msの期間に振幅2,3mmの水平CODが観測されている。この水平CODは1kHzで約140秒の周期で位相変動が生じるため、ショットごとにビーム軌道が変動しCOD補正を困難にしている。本論文では、この水平CODは偏向電磁石交流電源のスイッチングに起因することを明らかにするとともに、偏向電磁石交流電源のスイッチングタイミングを加速器のタイミング系と同期化することにより、位相変動を抑制できることをビーム試験で実証する。
谷 教夫; 渡辺 泰広; 安達 利一*; 染谷 宏彦*; 五十嵐 進*
Proceedings of 3rd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 31st Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.415 - 417, 2006/00
J-PARC Rapid Cycle Synchrotron(RCS)の主電磁石は偏向電磁石24台,四極電磁石60台,六極電磁石18台,補正電磁石52台から構成されている。大強度陽子施設の主要加速器の一つであるRCSは、1MWの陽子ビームを発生させるために空間電荷力を抑制するうえでアパーチャを大きく取らなければならない。そのために陽子ビームを周回させる電磁石は、大口径の磁極間隙が必要となる。また、電磁石は25Hzの速い繰り返しで磁場を変化させるため、磁極端部での漏れ磁場や渦電流の影響が問題となる。特に偏向電磁石以外の電磁石は、鉄芯長と磁極間隙(ボア径)の比が小さいことから漏れ磁場による影響が懸念される。したがって、隣接する電磁石による磁場の干渉効果から高次の多極磁場成分がどのような影響を受けるのか評価することはビームロスを低減させる運転パラメータを決めるうえで重要となってくる。本論文では、四極電磁石に隣接した補正電磁石や六極電磁石の磁場の干渉効果を評価するために行った測定試験について報告する。
渡辺 泰広; 谷 教夫; 安達 利一*; 五十嵐 進*; 染谷 宏彦*
Proceedings of 3rd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 31st Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.424 - 426, 2006/00
J-PARC Rapid Cycle Synchrotron(RCS)の主電磁石電源は、偏向電磁石電源1台,四極電磁石電源7台から構成されており、各電源のトラッキングを取るための電流制御が必要となる。電磁石の電流波形はDCバイアスが重畳した25Hzの正弦波電流であり、電磁石はチョークトランス及び共振コンデンサから構成される共振回路を通して励磁する。本論文では、計算機制御による共振電源の電流制御系について検討を行い、RCSの主電磁石の磁場測定用に製作した試験電源を用いて実証試験を行った。
芳賀 浩一; 谷 教夫; 渡辺 泰広; 染谷 宏彦*; 安達 利一*
Proceedings of 3rd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 31st Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.418 - 420, 2006/00
現在、高エネルギー加速器研究機構及び日本原子力研究開発機構共同において、J-PARC 3GeVシンクロトロン棟に高精度に設置される電磁石の磁場測定を行っている。電磁石群は、加速器の中核を占め、目標とする仕様の陽子ビームをコントロールするため、高精度な電磁石の磁場分布測定が必要である。そのため、電磁石の機械中心に対する磁場分布との関係を正確に把握することが重要となってくる。そのためには、当然、磁場測定前の電磁石のアライメントを精密に行う必要がある。そこで今回、多量の電磁石のアライメントを行う時に電磁石を易しく・高精度に位置決め、及び作業効率を向上することが可能な位置調整システムを開発した。また、3Gevシンクロトロン棟に電磁石への据付・アライメント時の際も同時にこれらの位置調整システムが使用・応用が可能となるようにした。
奥 隆之; 鈴木 淳市; 笹尾 一*; 山田 悟; 古坂 道弘*; 安達 智宏*; 篠原 武尚*; 池田 一昭*; 清水 裕彦
Physica B; Condensed Matter, 356(1-4), p.126 - 130, 2005/02
被引用回数：11 パーセンタイル：45.47(Physics, Condensed Matter)われわれは、六極磁石に基づく中性子磁気レンズを開発した。中性子が六極磁場に入射すると、中性子のスピンが磁場と平行な場合、中性子は集光され、反平行な場合は発散される。角度分解能の向上や、高効率測定を目的とした集光型中性子小角散乱法が提案されている。中性子磁気レンズは、物質による中性子の吸収や散乱を引き起こさないため、集光型中性子散乱法で用いる中性子集光光学素子として、最適な素子であると考えられる。最近、われわれは集光型中性子小角散乱法にとって、十分な口径と中性子集光能力を有する中性子磁気レンズを開発した。本研究では、この中性子磁気レンズを用いて、集光型中性子小角散乱実験の検証実験を行ったので、その結果について報告する。
鈴木 淳市; 奥 隆之; 安達 智宏*; 清水 裕彦; 鬼柳 善明*; 加美山 隆*; 平賀 富士夫*; 岩佐 浩克*; 佐藤 孝一*; 古坂 道弘*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 529(1-3), p.120 - 124, 2004/08
被引用回数：11 パーセンタイル：58.51(Instruments & Instrumentation)中性子小角散乱法は、物質科学,生命科学研究にとって重要な手法である。しかし、その観測q
は、従来のピンホール型の小角散乱装置では、
10
nm
に限られていた。より小さなq領域の測定を行うためには、ILLにあるD11のように非常に長尺(80m)の装置を構成する必要があったが、この問題を克服するために、近年、集光レンズを用いた小角散乱法が提案され、建設されている。例えば、集光レンズにトロイダルミラーや両凹物質レンズを用いた装置である。最近、われわれは六極磁石に基づいた中性子磁気レンズを開発し、集光型小角散乱法の実証実験を行った。中性子磁気レンズは、レンズ材によるビームの吸収や散乱が一切なく、高精度の集光には理想的な素子であると言える。実際、われわれは、数ミクロンのシリカ粒子の散乱を2
10
nmまで観測することに成功した。われわれは、さらなる最適化によりqを110nmまで拡張できると考える。
奥 隆之; 鈴木 淳市; 笹尾 一*; 安達 智宏*; 篠原 武尚*; 池田 一昭*; 森嶋 隆裕*; 酒井 健二*; 鬼柳 善明*; 古坂 道弘*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 529(1-3), p.116 - 119, 2004/08
被引用回数：21 パーセンタイル：77.78(Instruments & Instrumentation)中性子の磁気モーメントと磁場との相互作用を利用することにより、中性子の吸収や散乱を受けることなく、中性子ビームを制御することができる。六極磁場は、中性子に対してレンズとして機能する。中性子は、そのスピンが磁場と平行な場合、六極磁場により集光され、反平行な場合は発散される。六極磁場のレンズ機能は、過去に6ピース型の永久六極磁石を用いて実験的に検証された。しかし、実際の中性子散乱実験に用いるためには、20mm
程度以上の大きな口径と十分な中性子集光能力を兼ね備えた六極磁石を開発する必要がある。そこで、現在、われわれは実用レベルの六極磁石として、超伝導六極電磁石,Halbach型六極永久磁石,パルス型六極電磁石の開発を行っている。今回、現在開発中の各六極磁石の性能と中性子散乱実験への応用方法について議論する。
and ZnF山本 知之*; 溝口 照康*; 巽 一厳*; 田中 功*; 足立 裕彦*; 村松 康司; Gullikson, E. M.*; Perera, R. C. C.*
Materials Transactions, 45(7), p.1991 - 1993, 2004/07
被引用回数：7 パーセンタイル：44.68(Materials Science, Multidisciplinary)MgFとZnFのFKX線吸収スペクトルにおける内殻空孔の影響を第一原理計算で解析した。その結果、実験スペクトルは内殻空孔を考慮した計算によって再現することができた。また、計算におけるスーパーセルの大きさの効果も効いていた。
谷 教夫; 安達 利一*; 五十嵐 進*; 渡辺 泰広; 染谷 宏彦*; 佐藤 皓*; 木代 純逸
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 14(2), p.409 - 412, 2004/06
被引用回数：17 パーセンタイル：61.57J-PRAC 3GeV陽子シンクロトロンは25Hzの速い繰り返しで電磁石を励磁するシンクロトロンである。1MWの大強度ビームを達成するために大口径の電磁石が必要とされている。大口径の電磁石は、従来の電磁石と比べて大きな漏れ磁場が発生することが予想される。本論文では、RCS電磁石の設計手法を説明し、偏向電磁石と四極電磁石の磁場計算と電磁石の各構成要素について報告する。
谷 教夫; 安達 利一*; 染谷 宏彦*; 渡辺 泰広; 佐藤 皓*; 木代 純逸
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 14(2), p.421 - 424, 2004/06
被引用回数：13 パーセンタイル：54.64J-PARC 3GeV陽子シンクロトロンは25Hzの速い繰り返しで電磁石を励磁するため、渦電流によって励磁されるeddy field及び電磁石端部での発熱が非常に大きな問題となる。われわれは電磁石端部の漏れ磁場と渦電流の評価を行うための試験を行った。本論文では、偏向電磁石や四極電磁石における試験の結果について報告する。
奥 隆之*; 酒井 健二*; 安達 智宏*; 池田 一昭*; 清水 裕彦*; 丸山 龍治*; 日野 正裕*; 田崎 誠司*; 鬼柳 善明*; 加美山 隆*; et al.
Physica B; Condensed Matter, 335(1-4), p.226 - 229, 2003/07
被引用回数：7 パーセンタイル：39.38(Physics, Condensed Matter)中性子ビームを集束・偏極するための超伝導六極磁石への応用を目的として、正接な磁場勾配を与える高周波スピンフリッパーを開発した。このスピンフリッパーは、直径50mmの大きなビーム断面積を持つ4A以上の冷中性子ビームのスピンを制御することが可能である。偏極冷中性子ビームを用いた試験により、高いフリッピング特性が確認された。
鈴木 淳市; 奥 隆之*; 安達 智弘*; 清水 裕彦*; 蛭町 多美子*; 土橋 隆博*; 渡辺 郁男*
Journal of Applied Crystallography, 36(Part3, 1), p.795 - 799, 2003/01
中性子小角散乱法は物質のナノスケールの構造研究に広く利用されている。しかし、中性子ビーム強度の弱さのために適用分野は制限されてしまう。もし、中性子ビーム強度を強くすることができれば、薄膜や低コントラストなどの物質にも適用分野を広げることが可能になる。六極磁石は、内部に発生する磁場勾配により中性子に力を及ぼすことのできる、つまり、磁気屈折素子としての機能を備えた機器である。これまでに、われわれは、永久磁石により構成されたボーア径が9mmの六極磁石において、中性子の集光性能を確認してきた。しかし、実用性を考えた場合、このボーア径では小さすぎるという問題があった。そこで、われわれは、超伝導コイルを利用することによりこの問題を克服し、ボーア径が50mmの六極磁石を構成することができた。会議では、この超伝導六極磁石の設計概念及び集光性能について発表する。
Zhang, F.; 渡辺 泰広; 古関 庄一郎*; 谷 教夫; 安達 利一*; 染谷 宏彦*
JAERI-Tech 2002-039, 21 Pages, 2002/03
JAERI-KEK大強度陽子加速器統合計画の3GeVシンクロトロンの設計は、スケジュールどおりに進行中である。この3GeV陽子加速器は、機能分離型のラピッド・サイクリング・シンクロトロン(RCS)であり、偏向電磁石(BM)及び四極電磁石(QM)は、DCバイアスされた25Hz正弦波のパターン電流で励磁される。電磁石は、12のファミリーに分けられ、それぞれ独立に励磁される。このファミリー数は、これまでの加速器での実績である3ファミリーを遥かに超えている。このため、B/Q (BM, QM)間の磁場トラッキングをとることに困難が予想される。磁場トラッキングは、電磁石電源の通電パターン設定用の信号源に大きく依存するため、ダイナミックかつフレキシブルな信号発生器の開発が必要である。このレポートでは、VXIbusを用いた信号発生器を提案する。VXIbus (VME eXtension for Instrument) は、VMEbusの拡張であり、プロセス・バス及びタイミングを共有するオープン・アーキテクチャを提供する。VXIbusを用いた信号発生器は、信号同期及び多チャンネルを実現するために有利である。このため、信号発生器の所要性能を検討し、VXIbusを用いて信号発生器を構築した。さらに、実験を行い、基本オペレーションなどに関して所期の性能を確認した。
谷 教夫; 金澤 謙一郎; 島田 太平; 鈴木 寛光; 渡辺 泰広; 安達 利一*; 染谷 宏彦*
Proceedings of 8th European Particle Accelerator Conference (EPAC 2002), p.2376 - 2378, 2002/00
JAERI/KEK統合計画大強度陽子加速器施設の3GeV陽子シンクロトロンは、25Hzの速い繰り返しで電磁石を励磁するシンクロトロンである。1MWの大強度ビームを達成するために大口径の電磁石が必要とされている。大口径の電磁石は、従来の電磁石と比べて電磁石端部で非常に大きな漏れ磁場が発生することが予想される。また、電磁石は速い繰り返しで励磁されるためコイルや端板における渦電流による発熱が問題となる。われわれはプロトタイプの偏向電磁石を製作し、電磁石端部での漏れ磁場と渦電流の評価を行うための試験を行った。本論文では、偏向電磁石における最初の試験結果について報告する。
古関 庄一郎*; Zhang, F.; 渡辺 泰広; 谷 教夫; 安達 利一*; 染谷 宏彦*
平成13年電気学会産業応用部門全国大会講演論文集,1, p.253 - 256, 2001/08
3GeVシンクロトロン電源の励磁システムに関する検討状況を報告した。3GeVシンクロトロンの励磁システムは、共振方式を採用して電源容量を小さくしている。共振を励磁する方式として、電源を並列に接続する並列励振方式と、直列に接続する直列励振方式とがある。いずれにしても複数の電磁石ファミリー間でトラッキングをとるため、正弦波変換装置で励振する。直列方式は実例がすくなく、電源容量が並列方式の2倍以上となってしまう。しかし、電流を制御する観点ではシステムに適合し、制御性が良く、フレキシビリティも高い。一般的な電圧形変換装置にも適合する。それぞれ長短があり、今後さらにコスト評価,性能などについて詳細検討を進め、採用方式を決定する。
渡辺 泰広; Zhang, F.; 古関 庄一郎*; 谷 教夫; 安達 利一*; 染谷 宏彦*
平成13年電気学会産業応用部門全国大会講演論文集,2, p.761 - 762, 2001/08
現在、日本原子力研究所と高エネルギー加速器研究機構は共同で、茨城県東海村に大強度陽子加速器の建設を進めている。この加速器は、600MeVリニアック,3GeV,及び50GeVシンクロトロンから構成され、3GeVシンクロトロンは、繰り返し周波数25Hzで陽子を加速して、50GeVシンクロトロン及び物質・生命科学実験施設に供給する。このような繰り返しの速いシンクロトロンの電磁石を直接電源で励磁しようとすると、極めて大きな電圧が必要となるため、電磁石のインダクタンスと共振コンデンサによる共振を利用した共振ネットワークと呼ばれる励磁方法を採用する。本論文では共振ネットワークによる二種類の励磁方式について説明し、3GeV陽子シンクロトロン用電磁石電源の概要について述べる。
林 隆; 茅野 政道; 山澤 弘実; 永井 晴康; 森内 茂*; 石川 裕彦*; 安達 隆史*; 小島 啓美*; 岡野 博*; 小田川 文明*; et al.
JAERI-Tech 2001-034, 137 Pages, 2001/06
基本拡散式(ガウスプルーム式)を用いて、風上平地から放出され筑波山塊に移流拡散したガス濃度を計算するために、放出源の有効高さを野外拡散試験と風洞試験から求めた。この放出源有効高さを用いて行う濃度計算の評価法の妥当性について検討した。
奥 隆之*; 森田 晋也*; 守安 精*; 山形 豊*; 大森 整*; 安達 智弘*; 清水 裕彦*; 佐々木 圭太*; 広田 智章*; 岩佐 浩克*; et al.
JAERI-Conf 2001-002, p.537 - 541, 2001/03
中性子利用効率を高めるために中性子レンズの開発を進めている。今回、われわれは冷中性子に対して透過率の高いフレネル型の物質レンズを開発し、集光特性を評価した。
