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山本 風海; 山本 昌亘; 山崎 良雄; 野村 昌弘; 菅沼 和明; 藤来 洸裕; 神谷 潤一郎; 仲野谷 孝充; 畠山 衆一郎; 吉本 政弘; et al.
Proceedings of 19th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.277 - 281, 2023/01
J-PARC 3GeVシンクロトロン(3 GeV Rapid Cycling Synchrotron, RCS)は物質生命科学実験施設(Materials and Life science experimental Facility: MLF)および主リング(Main Ring: MR)に最大1MW相当のビームを供給している。RCSは改良を重ねつつ徐々にビーム出力を上げていき、2015年に1MW相当の試験運転に成功した。その後、供用運転としても段階的にビーム出力を増加しながら、1MWの連続運転試験を断続的に行ってきたが、2020年6月に二日間の連続運転試験を実施した際には、最終的に冷却水温度が上昇し、機器の温度を下げることが出来なくなりインターロックが発報する事態となった。その後冷却水設備の熱交換器の洗浄を実施し、2022年6月に再度1MWビーム連続運転試験を行った。2022年6月の試験時は猛暑日となり、熱交換器の性能は改善されていたにも関わらず、1MWでは運転を継続できなかった。一方、600kWであれば猛暑日であっても運転できることを確認した。
山本 風海; 金正 倫計; 林 直樹; Saha, P. K.; 田村 文彦; 山本 昌亘; 谷 教夫; 高柳 智弘; 神谷 潤一郎; 菖蒲田 義博; et al.
Journal of Nuclear Science and Technology, 59(9), p.1174 - 1205, 2022/09
被引用回数：6 パーセンタイル：84.97(Nuclear Science & Technology)J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)は、最大1MWの大強度ビームを25Hzという早い繰り返しで中性子実験及び下流の主リングシンクロトロンに供給することを目的に設計された。2007年の加速器調整運転開始以降、RCSではビーム試験を通じて加速器の設計性能が満たされているかの確認を進め、必要に応じてより安定に運転するための改善を行ってきた。その結果として、近年RCSは1MWのビーム出力で連続運転を行うことが可能となり、共用運転に向けた最後の課題の抽出と対策の検討が進められている。本論文ではRCSの設計方針と実際の性能、および改善点について議論する。
山本 風海; 山本 昌亘; 山崎 良雄; 野村 昌弘; 菅沼 和明; 藤来 洸裕; 神谷 潤一郎; 畠山 衆一郎; 發知 英明; 吉本 政弘; et al.
Proceedings of 17th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.209 - 213, 2020/09
J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)は物質生命科学実験施設および主リングに最大1MW相当のビームを供給する目的で建設された。J-PARCでは運転開始よりビーム調整と機器の改良を進めており、供用運転として段階的にビーム出力を増加しながら、設計最大出力である1MWの連続運転試験を断続的に行ってきた。これまで実施してきた1MW連続運転試験の結果から、RCSはビームを精度よくコントロールしており、ビーム損失は連続運転の妨げとならないことが確認できた。しかし一方で、ビームを加速する高周波空胴に余裕が無いため、引き続き増強を進める必要があることが判明した。また、2020年6月以降の気温と湿度が高い条件下では、冷却水の供給温度が上がり、機器の冷却が十分にできず運転できないことも判明した。今後は、これらの問題点の改善を進める。
岡部 晃大; 山本 風海; 神谷 潤一郎; 高柳 智弘; 山本 昌亘; 吉本 政弘; 竹田 修*; 堀野 光喜*; 植野 智晶*; 柳橋 亨*; et al.
Proceedings of 14th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.853 - 857, 2017/12
J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)には、ビーム損失を局所化し、機器の放射化を抑制するためにビームコリメータが設置されている。RCSにて加速中に広がったビームハローは、すべてコリメータ散乱体によって散乱され、吸収体部にて回収される。2016年4月のコリメータ保守作業時に吸収体部の1つで大規模な真空漏れが発生したため、代替の真空ダクトを設置することで応急的な対処を行い、ビーム利用運転を継続した。取り外したコリメータの故障原因を特定するためには、遮蔽体を解体し、駆動部分をあらわにする必要がある。しかし、故障したコリメータ吸収体部は機能上非常に高く放射化しており、ビームが直接当たる真空ダクト内コリメータ本体では40mSv/hという非常に高い表面線量が測定された。したがって、作業員の被ばく線量管理、及び被ばく線量の低減措置をしながら解体作業を行い、故障したコリメータ吸収体の真空リーク箇所の特定に成功した。本発表では、今回の一連の作業及び、コリメータの故障原因について報告する。
山本 風海; 岡部 晃大; 神谷 潤一郎; 吉本 政弘; 竹田 修; 高柳 智弘; 山本 昌亘
Proceedings of 13th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.314 - 318, 2016/11
2007年のRCSの運転開始以後、ビームコリメータではこれまで不具合は起きていなかったが、2016年4月の保守作業時に真空漏れが発生した。ビームコリメータはその機能の上から、非常に放射化することが予想されていたため、真空フランジを遠隔から着脱するためのリモートクランプシステムをはじめとして、作業中の被ばく量を低減するための準備がなされていた。そのため、今回故障が発生してから代わりのダクトへの入れ替えを行うに際して、ビームが直接当たるコリメータ本体では40mSv/hという非常に高い表面線量が測定されたにも関わらず、作業者の被ばく線量は最大でも60マイクロSvに抑えることに成功した。本発表では、コリメータの故障から復旧までの状況について報告する。
林 直樹; 原田 寛之; 堀野 光喜; 發知 英明; 神谷 潤一郎; 金正 倫計; Saha, P. K.; 菖蒲田 義博; 高柳 智弘; 谷 教夫; et al.
Proceedings of 4th International Particle Accelerator Conference (IPAC '13) (Internet), p.3833 - 3835, 2014/07
J-PARC RCSの入射エネルギーの増強(181から400MeV)は、2014年初めに予定されており、これに向けて、進んでいる機器増強の状況を報告する。具体的には、水平ペイントバンプ電磁石電源の更新、増強は、2012年までに完了しており、既に通常運転に用いている。MR/MLF行きのペイントエリアを切替えること、400MeVでも、ペインティングしない調整用のビームを作ること、この2つに必須の可変偏向電磁石システム、電磁石及び電源の据付も2012年に完了した。そして、400MeVを想定したビーム試験も実施し良好な結果を得た。残る大きな増強機器は、新しいシフトバンプ電磁石電源である。現行電源と比較しスイッチングノイズの低減は、期待できるが、新たに発生したリンギングの要因解析、対策を行い製作中である。これは、2013年の長期メインテナンス期間中に据付けられる。
谷 教夫; 發知 英明; 神谷 潤一郎; 金正 倫計; 竹田 修; 山本 昌亘
Proceedings of 4th International Particle Accelerator Conference (IPAC '13) (Internet), p.2971 - 2973, 2013/06
2011年3月11日の東北地表太平洋沖地震によってJ-PARC 3GeV RCS電磁石は水平方向と垂直方向に最大10mmと4mmのアライメント誤差が生じた。電磁石の測量結果を用いた軌道計算から、これまでロス量が許容できる300kWのビーム運転が現状の配置で行われてきた。しかし、1MWの計算結果ではビームロスが2倍となるため、電磁石や加速空洞等の機器の再アライメントが必要となった。さらに、2012年夏に行われたセラミックダクトの測量結果から、ビームの設計アクセプタンス486
mm mmradを下回る位置に変位したセラミックダクトがアーク部に存在することがわかった。その数は偏向電磁石用ダクトで18台、四極電磁石用ダクトで23台、六極電磁石用ダクトで6台ある。これらのセラミックダクトについてもアライメントが必要となった。しかし、機器の再アライメントは2013年8月から12月の5か月間で完了しなければならない。そのため、アライメント手順の確認や作業工程の計画が重要となってくる。本報告では、機器の測量結果と最新の再アライメント計画について報告する。
林 直樹; 原田 寛之; 發知 英明; 神谷 潤一郎; Saha, P. K.; 菖蒲田 義博; 高柳 智弘; 谷 教夫; 山本 風海; 山本 昌亘; et al.
Proceedings of 3rd International Particle Accelerator Conference (IPAC '12) (Internet), p.3921 - 3923, 2012/05
J-PARC RCSの入射エネルギーを181から400MeVに増強する計画は、2013年に予定されており、これに向けさまざまな準備を進めている。パルス電磁石電源の一部は、既に電流定格の大きな電源に置き換え、問題なく運転に使用している。他方、IGBTチョッパ方式からスイッチングノイズの小さいコンデンサバンク方式の新型電源の変更のため開発を行っている。追加の電磁石系は、入射エネルギー増強後もセンター入射と、ビーム行き先別にペイント領域の切り替えを可能にする。出射部の漏れ磁場追加対策は、ビーム輸送系電磁石からの影響の完全除去から始める。補正四極電磁石系は、まず入射バンプ電磁石による
関数補正のために設計製作する。リング中に2台あるプロファイルモニタは、位置の系統誤差を修正する改造を行うとともに色収差のない場所での測定のため、3台目を導入する。将来のビーム不安定性の要因となるキッカーのインピーダンス対策には、高逆耐電圧特性があり、かつ、低い順電圧でも機能するダイオード開発が必要である。それを使ったビーム試験でインピーダンス低減を示すデータを得た。
林 直樹; 發知 英明; 神谷 潤一郎; Saha, P. K.; 高柳 智弘; 山本 風海; 山本 昌亘; 山崎 良雄
Proceedings of 2nd International Particle Accelerator Conference (IPAC 2011) (Internet), p.2730 - 2732, 2011/09
J-PARC RCSの初期設計時の入射エネルギーは、400MeVであるが、現在は、181MeVで入射を行っており、ビームパワーは0.6MWに制限されている。J-PARC Linacのエネルギーは初期設計に戻す努力が行われており、RCSの入射機器のupgrade, 2種類のバンプ電磁石電源の増強とビーム行き先別にビームサイズを可変にできる電磁石システムも必要となる。ビームパワー1MWのためには、他にも新しい機器,補正四極電磁石やビーム不安定性の要因のキッカーインピーダンスの低減などが必要である。これら、入射エネルギーの回復に伴うJ-PARC RCSでの活動について報告する。
林 直樹; 發知 英明; 神谷 潤一郎; Saha, P. K.; 高柳 智弘; 山本 風海; 山本 昌亘; 山崎 良雄
Proceedings of 8th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.306 - 308, 2011/08
J-PARC RCSの初期設計時の入射エネルギーは、400MeVであるが、現在は、181MeVで入射を行っており、ビームパワーは0.6MWに制限されている。J-PARC Linacのエネルギーは初期設計に戻す努力が行われており、RCSの入射機器のupgradeも必要となる。ビームパワー1MWのためには、他にも新しい機器が必要である。入射エネルギーの回復に伴うJ-PARC RCSでの活動について報告する。
田中 成岳*; 木村 仁*; Faried, A.*; 酒井 真*; 佐野 孝昭*; 猪瀬 崇徳*; 宗田 真*; 岡田 幸士*; 中島 政信*; 宮崎 達也*; et al.
Cancer Science, 101(6), p.1487 - 1492, 2010/06
被引用回数：12 パーセンタイル：31.77(Oncology)大気マイクロPIXEを用いて、食道ガン細胞株において、主要な化学療法薬であるシスプラチンの細胞内局在性を調べ、同細胞株のシスプラチンに対する感度を決定した。2種類のヒト食道扁平上皮癌(ESCC)細胞株(TE-2とTE-13)のシスプラチンに対する感受性は、MTT分析,フローサイトメトリ、及びDNA断片化分析を用いて確認した。これらの細胞試料に対して大気マイクロPIXE分析を行うとともに、リアルタイム逆転写ポリメラーゼ連鎖反応を用いて両細胞株における、「マルチ-ドラッグ」抵抗性タンパク質2(MRP2)のmRNA発現を評価した。この結果、TE-2セルはTE-13セルよりシスプラチンに敏感であることが明らかとなった。この研究結果は、大気マイクロPIXEが個別細胞のシスプラチン感受性を定量評価する方法として有効であることを示唆した。また、最終的には細胞膜の中のMRP2がESCC細胞のシスプラチン感受性を制御する重要な役割を担っているのではないかという推測に至った。
crystals阿部 賢一郎*; 三好 芳洋*; 芦田 淳*; 脇田 和樹*; 大島 武; 森下 憲雄; 神谷 富裕; 渡瀬 星児*; 伊崎 昌伸*
Japanese Journal of Applied Physics, 44(1B), p.718 - 721, 2005/01
被引用回数：1 パーセンタイル：4.7(Physics, Applied)耐放射線性を有する宇宙用太陽電池の材料候補であるカルコパイライト系半導体の電子線照射により発生する結晶欠陥をフォトルミネッセンス(PL)法により調べた。試料はCuInS単結晶を用い、室温にて3MeV電子線を照射した。PL測定の結果、電子線の照射とともに自由励起子(1.535eV)及び束縛励起子(1.530eV, 1.525eV)のピーク強度が減少し5
10
/cm
の照射で未照射の1/30となった。また、ドナー,アクセプタペアのピークは510/cmの照射で未照射の1/3となった。これは照射により結晶性が低下したことで説明できる。一方、照射量の増加とともに0.73eVから1.20eV付近に欠陥形成に由来するブロードなピークが新たに出現することが見いだされた。このブロードピークの温度依存性を解析することで、このブロードピークが11個のピークの重ね合わせによることが決定された。さらにこれらのうち特長的な2つのピークについて、発光強度の温度依存性より活性化エネルギーを求めたところ0.07から0.09eVであることが判明した。
田中 成岳*; 酒井 真*; 木村 仁*; 宗田 真*; 中島 政信*; 加藤 広行*; 浅尾 高行*; 桑野 博行*; 及川 将一*; 佐藤 隆博; et al.
no journal, ,
食道癌は化学放射線療法が効果的な悪性腫瘍のひとつであり、そのresponderとnon-responderとを選別することは、個別化治療において重要な課題となっている。近年さまざまな研究において、抗癌剤感受性にかかわる因子の研究が進んでいるが、いまだ不明な点も多い。そこで、食道癌化学療法の中心的薬剤であるシスプラチンの細胞内動態と食道癌細胞株におけるその感受性に関して、大気マイクロPIXEを用いて調べた。その結果、シスプラチンの感受性には、作用場所である核への移行よりも細胞への取り込みが重要な要因である可能性が示唆された。
滑川 裕矢; 神谷 潤一郎; 山本 昌亘; 谷 教夫; 金正 倫計
no journal, ,
J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)の構成機器を測量したところ、電磁石の位置が大きい場所で水平方向で8mm、垂直方向で3mm設計位置からずれていた。また、電磁石の開口中心に対する真空ダクト中心位置も、大きいところで4mm程度のずれを起こしている。ビーム軌道計算の結果このような状態では、過大なビームロスでビーム強度を増強できないことが分かった。そのため、2013年に全ての電磁石及び真空機器を再アラインメントすることとなった。本発表では再アライメント作業の詳細、手順を現場の作業を中心に紹介する。
高田 孝; 高田 毅士*; 成宮 祥介*; 神谷 昌伸*; 神保 雅一*; 牟田 仁*; 林 健太郎*
no journal, ,
我が国においては、地震は避けることのできない自然ハザードであることから、原子力発電所の地震安全確保は最重要課題である。2016年4月に地震工学会は「地震安全基本原則研究委員会」を設け、地震安全に関わる広範な分野の密接な連携の下、多様で深い議論を通して、地震安全に関わる基本原則を明らかにし、それを共有化した上で原子力発電所の安全確保の実践の研究を行うこととした。本セッションでは、地震安全基本原則案の概要について議論の様を示した上で、原子力発電所の安全確保に関する立場の異なる多様な専門家の講演と参加者との議論を通して、地震安全基本原則に反映すべき課題についても意見を交わす。
高田 孝; 高田 毅士*; 成宮 祥介*; 神谷 昌伸*; 神保 雅一*; 牟田 仁*; 林 健太郎*
no journal, ,
本発表は、日本地震工学会原子力発電所の地震安全の基本原則に関わる研究委員会のうち、地震安全基本原則WG(WG1)で取りまとめられている地震安全原則の概要および論点について議論の現状を取りまとめたものである。
