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平野 耕一郎; 伊藤 崇; 近藤 恭弘; 篠崎 信一; 千代 悦司; 三浦 昭彦; 森下 卓俊; 池上 雅紀*; 久保田 親*; 杉村 高志*; et al.
Proceedings of 10th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.858 - 861, 2014/06
J-PARCリニアックの運転パラメータは、ピーク電流17mA、マクロパルス幅500
s、繰り返し25Hz、ビームエネルギー181MeVである。マクロパルスビームは、RFQ下流のMEBT領域にあるRFチョッパ空洞の電界によって、その一部が蹴りだされ、櫛形構造を持つビームに整形される。この整形されたビームは、パルス幅600nsの中間パルスが1066nsの間隔で並んだ構造である。一方、蹴りだされたビームは、RFチョッパ空洞から約70cm離れた場所にあるスクレーパに負荷される。今後、イオン源、及び、RFQの改造、並びに、加速管の増設を行い、ビーム電流を50mA、ビームエネルギーを400MeVに増強する計画である。ビーム電流を50mAに増加すると、ビームがチョッパ空洞の電極やビームパイプにあたるシミュレーション結果が得られている。また、スクレーパの損傷が懸念される。そこで、ビーム電流50mAに対応したMEBTビームラインに改造する計画である。今回は、チョッパ空洞やスクレーパ等に関するチョッパシステムの改造について報告する。
伊藤 崇; 平野 耕一郎; 南茂 今朝雄*; 久保田 親*
Proceedings of 8th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), 3 Pages, 2011/08
2011年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震により、J-PARC施設は建屋と加速器機器の双方に甚大な被害を受けた。地震後に行ったトンネル内の測量では、地震前と比べ床面に最大4cmほどの高さのずれ及び3mrad程度の傾きが観測された。すなわち、トンネルは折れ曲がるとともにねじれているため、加速空洞の再アライメントが必要である。空洞本体,RFカプラーや可動チューナーなどの空洞付属機器、及び電磁石には外的な損傷は皆無であったが、空洞内部の目視確認によりDTL内のドリフトチューブのアライメントのずれが見つかっている。空洞間に設置したビームモニターとビームパイプのベローズは多数損傷し、DTL(Drift Tube Linac)及びSDTL(Separated type DTL)空洞内はほぼ全台大気に晒されることとなった。真空機器ではロータリー及びルーツポンプが地下水により水没、故障品を交換した。現在、早期のビーム加速再開を目指し急ピッチで復旧作業が進められている。本報告では、J-PARCリニアックの被害状況、及びその復旧の現状を報告する。
平野 耕一郎; 伊藤 崇; 千代 悦司; 久保田 親*; 南茂 今朝雄*; 小林 鉄也*; 内藤 富士雄*
Proceedings of 8th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), 3 Pages, 2011/08
J-PARCリニアックでは、チョッパ空洞を用いて、時間幅600sのマクロパルスビームをRCSのRF位相に同期した周期を持つ中間バンチ構造を作り出している。加速器の安定運転のために、チョッパ空洞内部電界の過渡期の長さを短くすることによって、ビームロスを低減させることを検討している。パルスの過渡領域の測定を行うとともに、電磁場解析コードを用いて過渡領域の解析を行った。また、過渡期の時間短縮方法について報告する。
伊藤 崇; 南茂 今朝雄*; 久保田 親*; 内藤 富士雄*
Proceedings of 25th International Linear Accelerator Conference (LINAC 2010) (CD-ROM), p.566 - 568, 2010/09
J-PARCの線形加速器であるDTL及び分離型DTL(SDTL)は2006年11月に運転を開始した。現在DTLとSDTLの運転は安定し、安定なビーム加速を行っている。DTL及びSDTLの安定した運転を維持するため、われわれはこれまでさまざまな空洞機器のメンテナンスを行い、多くのトラブルを解決してきた。2009年及び2010年の夏季メンテナンスにおいて、トラブルの予防対策としてDTL用カプラーのセラミック窓を交換した。交換したセラミック窓はガラス状に変化し黒ずんでいた。日に数回程度のトリップレートは新品に交換した直後にやや改善し、今夏前にはコンディショニングの効果により日に1回以下となっている。同軸管接続部の損傷トラブルはこれまで2回発生した。一度目の発見は偶然に、2度目は空洞に電力が入らなくなったことにより判明した。原因は同軸管設置時の施工ミスであり、現在同軸管接続部に温度シールを張ることで早期発見に努めている。空洞端板部に使用している金属シール(Eシール)からの真空リークは3空洞で計6回発生している。正確な理由はまだ不明だが、Eシールに施したインジウム鍍金の酸化による劣化、また端板の不均一な締め付けトルクが原因ではないかと推測している。
長谷川 和男; 小林 鉄也; 近藤 恭弘; 森下 卓俊; 小栗 英知; 堀 洋一郎*; 久保田 親*; 松本 浩*; 内藤 富士雄*; 吉岡 正和*
Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.621 - 623, 2010/05
J-PARCリニアックでは、RFQを使用してイオン源からの水素負イオンビームを50keVから3MeVへ加速し、DTLへ入射している。リニアックは2006年11月にビーム試験を開始し、2007年9月には後段の加速器である3GeVシンクロトロンにビーム供給を開始するなど、順調に推移してきた。2008年9月から物質・生命科学実験施設(MLF)へビーム供給試験を開始したところ、RFQのトリップ回数が増加し、空洞の設計電界強度の維持が困難になる問題が顕在化したため、その対応策として、真空系や診断系の増強などを行った。定期的なコンディショニングを行い、2009年6月には3GeVシンクロトロンからMLFへの20kWの共用運転、11月には120kWの共用、300kWで1時間の供給試験に成功するなど、RFQの性能は着実に回復してきた。ここでは、こうしたJ-PARC RFQの状況と改善について述べる。
Fang, Z.*; 道園 真一郎*; 穴見 昌三*; 山口 誠哉*; 内藤 富士雄*; 福井 佑治*; 川村 真人*; 久保田 親*; 南茂 今朝雄*; 小林 鉄也; et al.
Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.1434 - 1436, 2010/05
J-PARCリニアックはあと2年のうちに181MeV加速から400MeV加速へと増強される。本リニアックの低電力高周波(LLRF)制御システム(FPGAを用いたデジタル制御)において、400MeV加速に向けて機能向上を図ったので、それら新機能について報告する。本機能は、これまでの181MeV加速用(324MHz-RFシステム)と400MeV加速用(972MHz-RFシステム)の両方において動作する。今回、新しく多くの機能をLLRF制御システムに追加した。例えば、(1)324MHzと972MHzの両方の周波数に対応,(2)パルス先頭におけるフィードバックゲインの緩やかな立ち上げ,(3)チョップドビーム負荷補償の追加,(4)ビーム供給先変更によるビーム負荷補償のパルスごとの切り替え,(5)空洞立ち上げにおける入力RF周波数の自動チューニング,(6)空洞チューナー制御における離調度取得方法の改善(入出力位相差測定をパルス減衰波形による測定に変更)、などである。
長谷川 和男; 森下 卓俊; 近藤 恭弘; 小栗 英知; 小林 鉄也; 内藤 富士雄*; 吉岡 正和*; 松本 浩*; 川又 弘史*; 堀 洋一郎*; et al.
Proceedings of 6th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (CD-ROM), p.693 - 695, 2010/03
J-PARCリニアックでは、RFQ(全長3.1m,4vane型,運転周波数324MHz)を使用してイオン源からの負水素イオンビームを50keVから3MeVへ加速し、DTLへ入射している。リニアックは2006年11月にビーム試験を開始し、2007年9月には後段の加速器である3GeVシンクロトロンにビーム供給を開始するなど、順調に推移してきたが、2008年秋の運転からRFQでのトリップ回数が増加し、安定性が低下する事象が発生した。これを受けて、継続したコンディショニングによる状態の回復を試みると同時に、RF制御の改善,真空ポンプ増強,イオン源運転パラメータの変更などの改善に努め、ビーム運転を継続するまでに回復した。本発表では、こうしたJ-PARC-RFQの状況と改善点について報告する。
伊藤 崇; 浅野 博之; 田中 宏和*; 久保田 親*; 南茂 今朝雄*; 内藤 富士雄*
Proceedings of 6th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (CD-ROM), p.690 - 692, 2010/03
J-PARCリニアック部を構成しているDTL及びSDTLは、加速器トンネル内へのインストール後2006年10月から運転を開始し、2009年6月まで3年弱運転を行ってきた。現在DTL及びSDTLはほぼ安定に稼働しビーム加速を行っているが、これまでトラブルが皆無だったわけではない。メンテナンス期間中に判明し対策を行ったトラブルもあるが、ビーム加速中に発生したトラブルもある。後者の場合ビーム加速を停止してしまうため、ユーザーへのビーム供給時間を奪い多大な迷惑をかけることになる。本稿では、これまでに起こったトラブルの中からおもにDTL・SDTL空洞本体、及びその付属機器に起因して発生したトラブルについて報告する。
平野 耕一郎; 青 寛幸; 森下 卓俊; 浅野 博之; 堀 利彦; 山崎 正義; 小林 鉄也; 久保田 親*; 山崎 良成
Proceedings of 5th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 33rd Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.497 - 499, 2008/00
J-PARCリニアックでは、190MeVから400MeVまでの高エネルギー部にACS(Annular Coupled Structure)の加速空洞を用い、ビームエネルギーの増強を計画している。ビームラインには、2台のACSバンチャ空洞と21台のACSモジュールが設置される計画であり、現在、ACS空洞の開発を進めている。今回、高エネルギー加速部の最上流に設置される予定の第1番目のモジュール(
=0.56)を試作した。ACS空洞の大電力試験を実施し、共振周波数972MHz,入力電力1.8MW,パルス幅600s,繰り返し50Hzで、定格以上の平均加速電界4.5MV/m(設計4.3MV/m)が得られた。
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。
千代 悦司; 堀 利彦*; 小林 鉄也; 鈴木 浩幸*; 菅沼 和明; 山崎 正義*; 穴見 昌三*; Fang, Z.*; 福田 茂樹*; 福井 佑治*; et al.
Proceedings of 2nd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 30th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.236 - 238, 2005/07
発表では、J-PARC線形加速器の建設状況,クライストロン電源,立体回路及び周辺機器の設置,立上げ試験状況,ローレベル制御系の試験・評価結果,972MHzクライストロンの開発状況など線形加速器高周波の現状について報告を行う。
森下 卓俊; 青 寛幸; 伊藤 崇; 上野 彰; 長谷川 和男; 池上 雅紀*; 久保田 親*; 高崎 栄一*; 田中 宏和*; 内藤 富士雄*; et al.
Proceedings of 2nd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 30th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.266 - 268, 2005/07
J-PARC線形加速器において、加速器要素機器の正確なアライメントは高品質のビーム加速にとって不可欠である。インストール時の基準となる墨出しは、機器の搬入に先立ってすべてのフロアーで完了している。本発表では墨出しの結果とインストール時におけるアライメントターゲットの設置精度の評価とアライメント手順、及び建物の長期変動をモニターするセンサーとそのメンテナンス装置の開発状況について報告する。
森下 卓俊; 青 寛幸; 伊藤 崇; 上野 彰; 長谷川 和男; 池上 雅紀*; 久保田 親*; 内藤 富士雄*; 高崎 栄一*; 田中 宏和*; et al.
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.2851 - 2853, 2005/00
J-PARC線形加速器において、加速器要素機器の正確なアライメントは高品質のビーム加速にとって不可欠である。インストール時の基準となる墨出しは、機器の搬入に先立ってすべてのフロアーで完了している。本発表では墨出しの結果とインストール時におけるアライメント手順、及び建物の長期変動をモニターするセンサーとそのメンテナンス装置の開発状況について報告する。
森下 卓俊; 青 寛幸; 伊藤 崇; 上野 彰; 長谷川 和男; 池上 雅紀*; 久保田 親*; 高崎 栄一*; 田中 宏和*; 内藤 富士雄*; et al.
Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.671 - 673, 2004/08
J-PARCリニアックでは、イオン源からRCS入射点までの400m以上に渡り、高い精度でビーム軌道上に機器を配置する必要がある。本件では、J-PARCリニアックにおける機器アライメントの概要とともに、現在開発中の長期に渡る床変動を監視するための連通管を用いた計測システム,ワイヤーからの距離を感知するセンサーを用いたアライメントシステムについて報告する。
菅沼 和明; 穴見 昌三*; 千代 悦司; 久保田 親*; 篠原 己拔*; 鶴岡 茂嗣*; 山口 誠哉*
Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.275 - 277, 2004/08
現在、972MHzサーキュレーターの開発を行っている。現状は整合を取るためのポストを用いているが、ポスト付近で電界が集中し放電を起こしている。今回、汎用電磁場解析ソフトを使った計算値及び測定によって得た高周波特性を報告する。
近藤 恭弘; 秋川 藤志; 穴見 昌三*; 浅野 博之*; 福井 佑治*; 五十嵐 前衛*; 池上 清*; 池上 雅紀*; 伊藤 崇; 川村 真人*; et al.
Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.156 - 158, 2004/08
現在KEKにおいて、J-PARCリニアックのDTL1のビームコミッショニングが行われている。ピーク電流30mA,パルス幅20micro-sec,繰り返し12.5HzのビームをDTL1から透過率100%で引出し、設計値通りの19.7MeVに加速されていることを確認した。本発表では、DTL1のビームコミッショニングで現在までに得られている結果を発表する。
菅沼 和明; 穴見 昌三*; 久保田 親*; 千代 悦司; 山口 誠哉*
Proceedings of 28th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.78 - 80, 2003/08
J-PARC,リニアック高周波立体回路システムの設計と調整について報告する。汎用電磁場解析ソフトを使い立体回路素子の設計を行い、測定値と良く一致する結果が得られた。立体回路システムの調整では、加速空洞からの要求である、2つの入力結合器における電場の振幅と位相の誤差を
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以内とするための調整方法について報告する。
川村 真人*; 穴見 昌三*; 福井 佑治*; 久保田 親*; 小野 正明*; 千代 悦司; 弓野 雄一*; 久保 宏*
Proceedings of 28th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.369 - 371, 2003/07
J-PARCリニアックでは、高周波源としてモジュレーティング・アノード型パルスクライストロンが採用されている。そのクライストロンに大電力を供給するクライストロン電源システムが開発され、200MeVリニアックに必要な大電力機器の大部分は既にJAERI, KEKに納品されている。また、KEK60MeV施設では現在最上流部の建設が継続されており、それに対応してクライストロン電源システムも試験・運転が行われている。本報告では、当電源システムの概要とKEK60MeV施設における現状について報告する。
