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宮尾 智章*; 五十嵐 前衛*; 三浦 昭彦; 真山 実*
Proceedings of 9th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.571 - 573, 2013/08
J-PARCリニアックの加速エネルギーを181MeVから400MeVに増強するプロジェクトが進められており、400MeVのリニアックで使用するビームモニタの設計,製作を行った。製作した位相モニタの性能を評価するため、位相モニタに関する特性の測定を実施した。また、東日本大震災の際、J-PARCリニアックにあるビームモニタでは、おもに位相モニタのろう付け部が破損し、真空が破れてしまったが、位置モニタには被害は全く見られなかった。堅固な構造を持つ位置モニタは、位相モニタのバックアップ機器として期待ができることから、位置モニタで位相測定を行ううえでの特性を取得し、位相モニタとの比較検討を行った。この結果、位置モニタからの信号利得は小さいものの、位相測定に必要な信号が得られていることが確認された。また、カットオフ周波数も加速に使用するRFの周波数帯より十分に遠いところにあり、問題はない。このことから、位置モニタは位相モニタに比べ、特性は劣るものの、使用可能であることが判明した。
三浦 昭彦; 長谷川 和男; 小栗 英知; 大内 伸夫; 五十嵐 前衛*; 宮尾 智章*; 池上 雅紀*
Proceedings of 2nd International Particle Accelerator Conference (IPAC 2011) (Internet), p.2328 - 2330, 2011/09
2011年3月11日東日本大震災が発生し、J-PARC加速器にも大きな被害をもたらした。J-PARCリニアックのビーム運転に必要なビームモニタについては、真空リークが発生するなどの被害が発生した。本稿では、震災により発生した被害の状況の詳細及び、これらの復興作業の状況について報告する。
三浦 昭彦; 丸田 朋史; 佐甲 博之; 長谷川 和男; 大内 伸夫; 五十嵐 前衛*; 宮尾 智章*; 池上 雅紀*
Proceedings of 2nd International Particle Accelerator Conference (IPAC 2011) (Internet), p.1257 - 1259, 2011/09
J-PARCリニアックのビームロスの測定には、Arガスを封入した比例計数管が採用されているが、加速空洞の近傍ではRFに起因するX線が発生し、これによるノイズが小さなビームロス検出を阻害している。このため、X線のノイズを低減し、より正確にビームロスを測定するシステムの検討を開始した。この結果、高エネルギーの部分ではX線のノイズに影響を受けないビームロスの検出に成功した。同時に高い時間分解能を示すことから他のモニタリングにも使用できる可能性が示された。また、低エネルギーの部位においても同様に、X線のノイズに影響が少ないビームロスの検出に成功した。
三浦 昭彦; 丸田 朋史; 佐甲 博之; 長谷川 和男; 大内 伸夫; 五十嵐 前衛*; 宮尾 智章*; 池上 雅紀*
Proceedings of 10th European Workshop on Beam Diagnostics and Instrumentation for Particle Accelerators (DIPAC 2011) (Internet), p.149 - 151, 2011/08
現在のJ-PARCリニアックで使用されているAr-CO
ガス比例計数管型のビームロスモニタは、空洞から放出されるX線にも感度があることから、新たに設置される加速空洞の近傍では、小さなビームロスを正確に測定することが難しくなることが考えられる。このため、計算機シミュレーションを用いて、ビームロスによって発生する放射線の線種を推定し、これに適した検出器を選定し、この検出器によるビームロスの測定を行った。その結果、空洞からのX線ノイズが抑制されたビームロスの信号を検出することができ、シミュレーションの検証も行うことができた。
三浦 昭彦; 佐藤 進; 富澤 哲男; 五十嵐 前衛*; 宮尾 智章*; 池上 雅紀*; 外山 毅*
Proceedings of 10th European Workshop on Beam Diagnostics and Instrumentation for Particle Accelerators (DIPAC 2011) (Internet), p.50 - 52, 2011/08
J-PARCリニアックにおける加速ビームのエネルギー増強において、新規に21台のACS加速空洞が追加されるため、このACS加速空洞用のビームモニタの開発が必要になった。合わせて、ACS加速空洞を設置した下流側のビームトランスポートでは、ビームのパラメータが変わるためにこの部分に設置してあるモニタに関しても改良が必要になった。本論文では、本エネルギー増強に合わせて開発したビームモニタや新規に開発されたビームモニタについて、その概要及び開発の要点について説明する。
三浦 昭彦; 丸田 朋史; 佐甲 博之; 長谷川 和男; 大内 伸夫; 五十嵐 前衛*; 宮尾 智章*; 池上 雅紀*
Proceedings of 8th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), 3 Pages, 2011/08
J-PARCリニアックのビームロスの測定には、Arガスを封入した比例計数管が採用されている。ロスモニタは加速空洞近傍のドリフトスペースに設置する必要があるが、空洞の近傍ではRFに起因するX線が発生し、これによるノイズが小さなビームロス検出を阻害している。このため、X線のノイズを低減し、より正確にビームロスを測定するシステムの検討を開始した。
三浦 昭彦; 佐甲 博之; 山本 風海; 菊澤 信宏; 丸田 朋史; 佐藤 進; 今井 憲一; 足立 智; 杉村 仁志; 五十嵐 前衛*; et al.
Proceedings of 25th International Linear Accelerator Conference (LINAC 2010) (CD-ROM), p.590 - 592, 2010/09
現在のリニアックにはガス比例計数管タイプのロスモニタのみが設置されている。空洞のないところでは、ビームロスを正確に測定できているが、SDTLセクションのような空洞のあるところでは、空洞からのノイズを拾ってしまい正確な測定ができていない。空洞のあるところでは、シンチレーションや中性子用の比例計数管などを組合せることで種々の線種のロスを弁別できることから、シンチレーションを用いた測定を試みた。この結果、シンチレーションでは空洞からのノイズの影響を受けず、その時間応答性も大きく、チョップしたパルスの1つ1つから発生するロスまで測定できることから、その有効性が確認できた。現在マルチチャンネルのシンチレーションビームトラッカーシステムを作成しており、これを用いた測定によりビームロスの原因等を把握するのに有効と考えられる。
佐藤 進; 三浦 昭彦; 五十嵐 前衛*; 池上 雅紀*; 上野 彰; 佐甲 博之; 森下 卓俊; 吉川 博; 長谷川 和男; 小林 鉄也
Proceedings of 6th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (CD-ROM), p.298 - 300, 2010/03
J-PARCでは、数百マイクロ秒の幅を持ったマクロパルスを、MEBTにおいて1MHz程度のRFチョッパーを用いることにより、中間バンチ構造を形成させて、下流のDTL加速空洞に入射する。ビームの蹴り残しは、チョッパーより下流に設置されたワイヤースキャナーからの信号を、直後におかれたプリアンプで増幅することにより、測定した。その結果を報告する。
三浦 昭彦; 佐藤 進; 佐甲 博之; 吉川 博; 長谷川 和男; 五十嵐 前衛*; 池上 雅紀*
Proceedings of 6th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (CD-ROM), p.733 - 735, 2010/03
J-PARC線形加速器(リニアック)は、現在181MeVのビームエネルギーにて運転を行っているが、より高エネルギーの粒子を下流のシンクロトロンに入射するため、平成20年度末より、ACS加速空洞の増強を行う計画が開始した。これに伴い、ACS加速空洞におけるビームコミッショニングを行うためのモニター類の設計を開始し、製作を進めている。本稿では、ビームコミッショニングに用いられるモニター類について紹介するとともに、ACS加速区間におけるモニターシステムの設計について言及する。また、縦方向のミスマッチを診断するための縦方向プロファイルモニターの導入について紹介する。
佐藤 進; 三浦 昭彦; 富澤 哲男; 佐甲 博之; 森下 卓俊; 上野 彰; 長谷川 和男; 吉川 博; 五十嵐 前衛*; 池上 雅紀*
Proceedings of 2009 Particle Accelerator Conference (PAC '09) (DVD-ROM), p.3591 - 3593, 2009/05
In J-PARC LINAC, about a hundred of beam position monitors (BPM's) with stripline electrodes are being operated. Signals from striplines would be useful also for beam phase measurement, for which we are currently using fast current transformer monitors (FCT's), and then we are taking a study for such usages. In this paper, current situation of our studies both with the test bench and with the negative H beam is presented.
佐藤 進; 五十嵐 前衛*; 富澤 哲男; 三浦 昭彦; 上野 彰; 佐甲 博之; 森下 卓俊; 近藤 恭弘; Shen, G.; 秋川 藤志*; et al.
Proceedings of 5th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 33rd Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.500 - 502, 2008/00
J-PARCリニアックにおいては、ファインメットコアを用いたFast Current Transformer(FCT)を用いてビームの位相を測定し、ペアとなるFCT間の位相差から、飛行時間(TOF)を求めて、ビームのエネルギーを測定している。このとき用いる、飛行距離については、FCTの位置を専用の測量台座を設けて、測定してある。今回の報告は、ビームのエネルギーを、飛行距離の異なる複数のTOF組合せ間で比較をするとともに、リニアックにある加速空洞(SDTLの後段)を用いてビームエネルギーを変化させ、考察を行う。また、リニアックの後段に続く、シンクロトロン(RCS)に入射したとき、ビーム捕獲用のRF源を用いて測定されている周回周波数を用いて、(周回軌道の長さを仮定したときの)導出したビームエネルギーと、比較を試みる。さらに、リニアックからRCSへの入射エネルギーを変化させたときに生じる、RCSにおける(dispersion項による)Closed Orbit Distortion(COD)の変化量を用いて、ビームエネルギーの変化量を推測し、リニアック側でFCTを用いて測定したビームエネルギーの変化量との対応関係について考察を行う。
秋川 藤志*; 五十嵐 前衛*; 池上 雅紀*; Lee, S.*; 佐藤 進; Shen, G.; 富澤 哲男; 上野 彰
Proceedings of 2007 Particle Accelerator Conference (PAC '07) (Internet), p.1472 - 1474, 2007/08
J-PARCリニアックのビームコミッショニングが2006年11月から実施されている。われわれは、ビームプロファイルと横方向のマッチングを測定するため、ワイヤースキャナーを製作した。各マッチングセクションに4台ずつワイヤースキャナーが設置されている。ビームプロファイルとマッチングの測定結果について報告する。
佐藤 進; 富澤 哲男; 佐甲 博之; Shen, G.; 上野 彰; 秋川 藤志*; 五十嵐 前衛*; Lee, S.*; 池上 雅紀*; 上窪田 紀彦*
Proceedings of 2007 Particle Accelerator Conference (PAC '07) (Internet), p.4072 - 4074, 2007/08
J-PARC LINACにおけるビームコミッショニングが2006年11月より開始された。スキャンワイヤーを用いた較正装置で較正された、ビーム位置検出器(BPM)は、4極電磁石の磁場中心をビームが通過できるようにするため、ビームによる較正手法(BBC)を用いてさらに較正した。設置されたBPMと、その較正方法について報告を行う。
池上 雅紀*; Lee, S.*; 秋川 藤志*; 五十嵐 前衛*; 近藤 恭弘; 大川 智宏; 上野 彰; 佐甲 博之; 青 寛幸; 佐藤 進; et al.
KEK Proceedings 2006-15 (CD-ROM), p.347 - 349, 2007/03
J-PARCリニアックのコミッショニングは、181MeVのエネルギーで、今年の終わりに始まる予定である。本発表では、リニアックと、それに続くビーム輸送系(リニアックから3GeVへのビーム輸送系:L3BT)のコミッショニング戦略の詳細について述べる。特に、リニアックに続く、3GeVシンクロトロンへの入射点における、最終的なビームの質を決める重要なエレメントである、2つのデバンチャー空洞と縦コリメーターシステムの調整方法について述べる。さらに、われわれのコリメーターシステムの独特な設計と特色についても発表する。
佐藤 進; 富澤 哲男; 近藤 恭弘; 上野 彰; 秋川 藤志*; 五十嵐 前衛*; Lee, S.*; 久保田 親*; 池上 雅紀*
Proceedings of 23rd International Linear Accelerator Conference (LINAC 2006) (CD-ROM), p.268 - 270, 2007/00
J-PARC LINACのLEBT及びMEBT区画でのビーム診断系の改良を行った。3つのビーム電流モニター,2つのビーム位相モニターを増設した。LEBTとMEBT区画は、機器が密に設置されており、モニターの追加には機器同士を直接溶接するなどの工夫が必要である。ビーム診断系の改良についての詳細を報告する。
佐藤 健一郎; 廣木 成治; Lee, S.*; 林 直樹; 山本 風海; 平松 成範*; 外山 毅*; 荒川 大*; 五十嵐 前衛*; 佐伯 理生二
Proceedings of 4th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 32nd Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.297 - 299, 2007/00
RCS入射部, H0ダンプラインにはさまざまなビームモニターがインストールされている。入射部のモニターはビーム入射軌道調整に使われる。いうまでもなく、ビームを正確にリング内へ入射することは、リング内のビームロスを減らすために必要不可欠であり、そのためには正確なビームモニターリングが必要である。入射部モニターシステムはRCSの安定運転のために最も重要な機器群の一つであるといえる。H0ビームダンプには入射時に不要となる一部のビームを廃棄する。このビームダンプには4kW以下というビーム電力の制限があり、設置されるモニターには、廃棄ビーム軌道の調整とともにビーム量を正確に監視するという目的がある。本学会では、これらのビームモニターシステムについて概説する。
佐藤 進; 富澤 哲男; 青 寛幸; 上野 彰; 秋川 藤志*; 五十嵐 前衛*; Lee, S.*
Proceedings of 10th European Particle Accelerator Conference (EPAC 2006) (CD-ROM), p.1151 - 1153, 2006/00
J-PARC加速器LINACにおけるビーム検出器には、複数のタイプが用いられる。ビーム位置検出器,ビーム形状検出器,ビーム拡がり検出器,ビーム電流検出器,ビーム位相検出器,ビーム損失検出器などである。これらの検出器は現在、加速器への組込みが進められている。検出器の組込み手法,鍵となる知見について報告を行う。一例として、ビーム位置検出器は組込むべき四重極電磁石に対して、高い位置精度で組込まれるよう配慮されている。これらの技術に関して報告する。
佐藤 進; 五十嵐 前衛*; 秋川 藤志*; 富澤 哲男; Lee, S.*; 上野 彰; 池上 雅紀*; 青 寛幸
Proceedings of 3rd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 31st Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.127 - 129, 2006/00
J-PARC LINACには、
37.7mmから120mmまでの数種類の位置検出器(BPM)が用いられている。今回、RCS入射直前部のために、大口径BPM(180mm)を設計した。設計の経緯と要点を報告する。
佐藤 進; 富澤 哲男; 秋川 藤志; 上野 彰; Lee, S.*; 五十嵐 前衛*; 池上 雅紀*; 外山 毅*; 上窪田 紀彦*
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.2777 - 2779, 2005/00
J-PARCリニアックでは、ビームの損失を最小限にするため、ビームを真空ダクトの中心に精度よく導く必要がある。このためビーム位置モニターの位置精度は0.1mm程度にしなくてはいけない。この位置精度は、較正台と、実際のビームとの両方を用いて較正を行うが、その結果現在までに得られている、較正に関する理解について報告を行う。
beam with Nd:YAG laser in J-PARC富澤 哲男; 秋川 藤志; 佐藤 進; 上野 彰; 近藤 恭弘; 大井川 宏之; 佐々 敏信; 長谷川 和男; Lee, S.*; 五十嵐 前衛*; et al.
Proceedings of 7th European Workshop on Beam Diagnostics and Instrumentation for Particle Accelerators (DIPAC 2005), p.275 - 277, 2005/00
負水素イオンにNd:YAGレーザーを当てると電子が一つはがれて水素イオンに変わる。これがレーザー荷電変換であるが、J-PARCにおけるビームプロファイルモニターや核変換実験施設への低出力陽子ビームの取り出しに応用できる技術である。これらの可能性を確認するために、実際に高周波四重極リニアック(RFQ)出力後のビーム輸送系(MEBT1)に実験装置を設置し、レーザーが当たった時の荷電変換効率を計測した。本稿ではこの実験装置の設置状況とレーザーが当たったすべてのビームが荷電変換した結果を報告する。
