Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
中川 創平; 株本 裕史; 沓掛 健一; 乙川 義憲; 遊津 拓洋; 松井 泰; 池亀 拓麻; 加藤 佑太; 中村 暢彦
Proceedings of 22nd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.1034 - 1038, 2026/03
原子力機構-東海タンデム加速器施設は最高運転電圧が約18MVの大型静電加速器で、重イオンビーム等を用いた核物理、核化学、原子物理、材料照射などの各分野で利用されている。本発表では、2024年度における加速器の運転・整備状況及びビーム利用開発等について報告する。2024年度の運転状況は、例年よりも運転日数が減少傾向となった。静電加速器の絶縁ガスとして六フッ化硫黄ガス(SF
)を使用しており、高圧ガス施設の定期自主検査において貯槽の開放検査のために整備期間を長く要したこと、空調系制御盤のトランスの焼損(火災)が発生し、対応に時間を要したこと、絶縁ガスを冷却する冷凍機が故障し、運転を行えなくなったことが主な原因である。整備関係では、高電圧端子に設置されているECR(Electron Cyclotron Resonance)イオン源のオーバーホール及び新規イオン用のガスの搭載を行った。加速器の開発として、高速中性子により制御系のエラーが発生している可能性があるため、パラフィンによる高速中性子の遮蔽効果を確認する測定を行い、中性子数を半数程度に減らすことができることを示唆する結果を得た。新規利用分野のための設備導入として、低フラックスビームの照射設備を整備した。近年、人工衛星を始めとする宇宙用機器に使用する半導体等へイオンビームを照射するソフトエラー試験などの需要が高まっている。100cpsの低フラックスビームを、数cm
で一様に照射する必要があり、利用者と共同でビーム制御・診断、照射チャンバーの設置等の試験準備を行った。
株本 裕史; 中村 暢彦; 沓掛 健一; 乙川 義憲; 遊津 拓洋; 松井 泰; 中川 創平; 池亀 拓麻; 加藤 佑太; 石崎 暢洋; et al.
Proceedings of 21st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.1165 - 1169, 2024/10
原子力機構-東海タンデム加速器施設は最高運転電圧が約18MVの大型静電加速器で、重イオンビーム等を用いた核物理、核化学、原子物理、材料照射などの各分野で利用されている。本発表では、2023年度における加速器の運転・整備状況及びビーム利用開発等について報告する。2023年度の運転状況としては、例年よりも運転日数が減少傾向となった。当施設は1982年より運転開始しているが、建屋のインフラの一つである水配管が経年劣化し、一部を更新するための工事に日数を要したためである。また、静電加速器の絶縁ガスとして六フッ化硫黄ガス(SF
)を使用しているが、経年劣化した一部のバルブの更新に日数を要したことも運転日数が減少した理由の一つである。整備関係では、実験室へビーム輸送するための振分電磁石の電源の故障が発生し、パワーモジュール素子の交換を行って復旧した。その他には、イオン源周辺の初段加速用の高圧電源(ターミナルECRイオン源の20kV電源、負イオン源の240kV電源)の故障が発生し、それぞれ素子交換等の修理を行って運転を継続した。また、ビーム利用開発としては、近年、宇宙用機器に使用する半導体等へイオンビームを照射するソフトエラー試験の需要が高まっている。当施設としても、それらの需要に応えるために、試験に必要となる照射用チャンバー等の機器類やビームライン配置の検討を開始した。
松井 泰; 中村 暢彦; 沓掛 健一; 株本 裕史; 遊津 拓洋; 乙川 義憲; 池亀 拓麻; 中川 創平; 加藤 佑太; 石崎 暢洋; et al.
第36回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.17 - 21, 2024/06
当施設には20UR型ペレトロンタンデム加速器(最大電圧約18.5MV)が設置されており、核物理、核化学、材料照射などの研究に利用されている。2023年度の加速器の運転日数は110日で、利用運転における最大電圧は16.8MVであった。加速したイオン種は16元素(分子を含め22種)であり、うち高電圧端子内のECRイオン源からのビームが45.3%を占めた。本研究会では2023年度の加速器の運転および整備状況、トラブル対応等について報告する。
沓掛 健一; 松田 誠; 中村 暢彦; 石崎 暢洋; 株本 裕史; 乙川 義憲; 遊津 拓洋; 松井 泰; 中川 創平; 阿部 信市
Proceedings of 20th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.1080 - 1084, 2023/11
原子力機構-東海タンデム加速器施設は最高電圧が約18MVの大型静電加速器で、重イオンビームを用いた核物理、核化学、原子物理、材料照射研究などの各分野で利用されている。2022年度も放電が頻発するため、最高加速電圧を約15MVに抑えて運転を継続した。2021年度以降、絶縁性能が劣化した機器類(セラミック製加速管や発電機駆動用アクリルシャフト等)の交換を行っており、2022年度はアクリルシャフト5本の交換を行ったが、加速電圧改善の根本的な解決には至っていない。2022年度発生した主な故障として、高電圧端子内ターボポンプの動作不良や90度偏向電磁石からの水漏れがあった。その都度、整備を行うことで施設の運転を継続しているが、今後、機器の経年劣化に対する抜本的な対策を検討する必要がある。発表では、2022年度における加速器の運転・整備状況等について報告する。
株本 裕史; 中川 創平; 松田 誠
JAEA-Conf 2022-002, 146 Pages, 2023/03
第34回「タンデム加速器及びその周辺技術の研究会」は、令和4(2022)年7月21日(木)
22日(金)の2日間に亘り日本原子力研究開発機構原子力科学研究所により開催された。新型コロナウイルスの感染拡大防止の対応からオンライン形式とした。本研究会は、タンデム加速器を中心とした静電加速器施設を運営あるいは利用する研究者・技術者の現場レベルからの話題提供を通じて、参加者相互の情報交換を図り、関連研究の発展や施設管理に資することを目的として行われている。本研究会へは26の大学、研究機関および産業界から約100名の関係者が参加した。発表件数は25件で、各施設の現状報告や加速器の技術開発、応用研究等について報告が行われた。また、今回はオンライン開催のためにポスター発表は行わず、口頭発表のみとした。本報告集は、これらの発表内容をまとめたものである。
株本 裕史; 松田 誠; 中村 暢彦; 石崎 暢洋; 沓掛 健一; 乙川 義憲; 遊津 拓洋; 松井 泰; 中川 創平; 阿部 信市
Proceedings of 19th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.1109 - 1113, 2023/01
原子力機構-東海タンデム加速器施設は最高運転電圧が約18MVの大型静電加速器で、重イオンビーム等を用いた核物理,核化学,原子物理,材料照射などの各分野で利用されている。本発表では、2021年度における加速器の運転・整備状況およびビーム利用開発等について報告する。当施設では近年、運転中の放電が頻発するため、加速電圧を約15MVと以前よりも低く抑えている。これは加速電圧に対する絶縁性能が必要な機器類(セラミック製加速管や発電機駆動用アクリルシャフト等)が経年劣化してきているためと思われる。2021年度には低エネルギー側加速管7本(3.5MV相当)とアクリルシャフト2本の交換作業を行い、絶縁性能の回復を図った。2020年度にも同様の交換作業を行っており、全体的に経年劣化が進んでいると思われることから、今後は抜本的な対策を検討する必要があると考えている。また、当施設では、現在の施設のアップグレードを行い、後継となる加速器を導入する計画の立案を行っている。超伝導加速器の技術を使用し、高エネルギー・高強度の重イオンビーム等を発生させるものであり、こちらの概要についても併せて報告する。
池亀 拓麻; 遊津 拓洋; 中川 創平
no journal, ,
東海タンデム加速器にて、ビームラインL2に宇宙機器照射用チャンバーの整備を行い、設置を行った。整備の内容及び設置までの経緯や設置後の試験および今後の展望について報告する。
沓掛 健一; 中川 創平; 乙川 義憲; 遊津 拓洋; 中村 暢彦
no journal, ,
「東海・重イオン科学シンポジウム2026; タンデム加速器成果報告会」において、東海タンデム加速器での進めているカラム電圧測定器の開発について報告する。
加藤 佑太; 中川 創平
no journal, ,
原子力機構-東海タンデム加速器の動力伝達用シャフトの軸受マウントは定期整備の際に回転テストを行い、「熱」、「振動」、「音」で正常確認を行っている。作業中はタンク内のゴンドラに乗り、回転しているシャフトに近づくため、巻き込まれ等の危険があり、できるだけ加速器タンク内での作業時間を減らしたい。そこで、無線式マルチセンサの設置を検討中である。マルチセンサが設置されれば、「熱」、「振動」について遠隔で確認することができ、回転テスト実施の際、シャフトに近づく必要がなくなる。また、シャフト回転テストでは1時間から2時間程度の回転となるため、長時間運転することによって起きる異常に気付くことが難しい。加速器運転中にシャフトの状態をマルチセンサで監視することができれば、長時間運転することによって起きる異常を発見することができ、大きな故障の防止や交換するマウントの選定にも参考になると考えている。本発表では、シャフト点検整備内容と設置予定の無線式マルチセンサについて紹介する。
遊津 拓洋; 松田 誠; 中川 創平; 池亀 拓麻; 株本 裕史; 西尾 勝久; 田中 泰貴; Orlandi, R.; 中村 暢彦
no journal, ,
The JAEA Tokai Tandem Accelerator, at the Japan Atomic Energy Agency (JAEA), is one of the largest electrostatic accelerators in the world, with a maximum accelerating voltage of 20 MV. It has been in continuous operation since 1982. In general, the advantages of a tandem accelerator include ion-species versatility, adjustable accelerating voltage, continuous beam operation, a small beam spot size, and a narrow energy spread. At the Tokai Tandem Accelerator, these advantages are further enhanced by the electron cyclotron resonance ion source (ECRIS) and by the experimental environment that allows the use of radioactive targets. The ECRIS is installed in the high-voltage terminal and enables single-ended acceleration using positive ions, thereby realizing the acceleration of ion beams with high charge states and high beam currents. The ECRIS can provide noble-gas ions, molecular ions, as well as several metallic ions. Furthermore, because charge-state conversion is not required in single-ended acceleration, rapid changes in ion-beam energy are possible. Such rapid adjustment of the accelerating voltage facilitates the acquisition of excitation functions and depth profiling of hydrogen using nuclear reaction analysis (NRA). Another rare feature of the Tokai Tandem facility is the possibility to irradiate radioactive targets on several licensed beamlines. This, coupled to the ~1 mm beam spot size, enables meaningful experiments with extremely small target quantities, including radioactive targets such as Es at the 10ng level. In this symposium, we present these distinctive features of the Tokai Tandem Accelerator, together with recent trends in its utilization and future prospects.
池亀 拓麻; 中村 暢彦; 沓掛 健一; 株本 裕史; 乙川 義憲; 遊津 拓洋; 中川 創平; 加藤 佑太; 鈴木 萌恵
no journal, ,
当施設には20UR型ペレトロンタンデム加速器が設置されており、核物理、核化学、材料照射などの研究に利用されている。図に2025年度の主な運転・整備状況を示す。2025年度の加速器の運転日数は45日で、利用運転における最大電圧は15.27MVであった。加速したイオン種は15元素であり、うち高電圧端子内のECRイオン源(TIS)からのビームが62%を占めた。2025年度は前年度のタンク内の絶縁ガスを冷却する冷凍機(チラー)故障により運転を停止していたが、2026年1月に冷凍機の更新工事が完了し、2月より運転を再開した。また、開発関係では前年度に整備を行った半導体照射チャンバーを利用し、半導体デバイスへの照射を行った。本発表では2025年度の加速器の運転および整備・開発状況等について報告する。
沓掛 健一; 中村 暢彦; 株本 裕史; 乙川 義憲; 遊津 拓洋; 池亀 拓麻; 中川 創平; 加藤 佑太; 鈴木 萌恵
no journal, ,
原子力機構-東海タンデム加速器施設は最高電圧が約18MVの大型静電加速器で、重イオンビームを用いた核物理、核化学、原子物理、材料照射研究などの各分野で利用されている。本発表では、2025年度における加速器の運転・整備状況及びビーム利用開発等について報告する。2025年度の運転状況は、例年よりも運転日数が大幅に減少となった。主な要因は、加速器の絶縁ガスとして使用している六フッ化硫黄ガス(SF)冷却用チラーが故障し、その更新に時間を要したためである。整備関係では、負イオン源SNICSII用セシウムライン電源が故障したためパワー半導体素子の交換を行い復旧した。その他には、GVMのオーバーホール、加速器タンク内発電機用回転シャフトのベアリングマウント交換、SFガス用圧縮機の配管(Elbow-Discharge)の交換等を行った。イオンビーム利用開発では、高電圧端子内に設置されているECR(Electron Cyclotron Resonance)イオン源用
He試料ガスのガス圧調整を行い、加速器タンク内用イオンポンプに影響を及ぼさない安定運転条件を実現した。また、人工衛星を始めとする宇宙機器に使用する半導体等への照射設備の検討・整備を行い一部の共同研究を開始した。
株本 裕史; 遊津 拓洋; 松井 泰; 中川 創平; 池亀 拓麻; 加藤 佑太; 石崎 暢洋; 沓掛 健一; 乙川 義憲; 中村 暢彦; et al.
no journal, ,
「東海・重イオン科学シンポジウム; タンデム加速器成果報告会」において、東海タンデム加速器におけるイオン源開発とビーム加速試験について報告する。
中川 創平; 松田 誠; 中村 暢彦; 石崎 暢洋; 沓掛 健一; 遊津 拓洋; 池亀 拓麻; 株本 裕史; 乙川 義憲; 松井 泰; et al.
no journal, ,
過酷な放射線環境下で使用される宇宙機器には様々な放射線影響が生じ、その一つに、Single Event Upset(SEU)と呼ばれる半導体のメモリ情報が書き換えられる現象がある。人工衛星には、耐放射線性能を試験された半導体が使用されている。宇宙産業の発展に伴い、半導体の放射線影響評価施設の需要が高まっていることから、東海タンデム加速器で重イオンによるSEU試験を行う計画が進んでいる。SEU試験に必要な試験チャンバー、ビームアッテネータ等の整備計画の概要を発表する。
沓掛 健一; 松井 泰; 中川 創平; 中村 暢彦; 乙川 義憲; 遊津 拓洋; 松田 誠
no journal, ,
タンデム加速器の加速電圧安定化と電圧向上に向けて、加速ユニット(1MV)毎の電圧を「円盤電極付きロードセル」により測定する方法を開発している。加速ユニットに電圧が印加された際の静電気力をロードセルの抵抗値変化で測定することで、加速ユニットの電圧測定が可能となる。試作機を実機に設置して動作確認を実施した。また、加速器タンク内に設置した各種測定器からの出力をLAN I/OとPOF変換器を使用して光信号に変換し、光ファイバーで加速器タンク下まで伝送する通信システムの開発も実施している。汎用のネットワーク機器を利用して機器の遠隔操作、監視することに成功した。これらの結果について報告する。
中村 暢彦; 乙川 義憲; 加藤 佑太; 株本 裕史; 沓掛 健一; 松井 泰; 松田 誠; 石崎 暢洋; 池亀 拓麻; 中川 創平; et al.
no journal, ,
原子力機構-東海タンデム加速器は最高加速電圧が約18MVの大型静電加速器であり、核物理、核化学、原子物理、材料照射などの分野に利用されている。2022年度の利用運転日数は135日であり、機構外の研究者も含む共同研究での利用が約半数である。実験で利用されたイオン種は18元素(22核種)であり最高加速電圧は15.4MVであった。発表ではこれまで約40年間に渡る加速器の運転状況の推移を紹介し、近年における新たな機器の開発や改良、整備手法の改善やタンデム加速器の特色を活かしたビーム開発等および今後の展望について報告する。
乙川 義憲; 松田 誠; 中村 暢彦; 石崎 暢洋; 株本 裕史; 沓掛 健一; 遊津 拓洋; 松井 泰; 中川 創平
no journal, ,
当施設は20UR型ペレトロンタンデム加速器で核物理、核化学、材料照射などの研究に利用されている。2022年度の加速器の運転日数は136日で、利用運転における最高加速電圧は15.4MVであった。実験に使用されたイオン種は17元素(分子を含め22種)であり、その内、高電圧端子内イオン源(ターミナルECRイオン源)からのビームが52%を占めた。定期整備は2回実施した。夏季の定期整備では、SF高圧ガス製造施設の定期検査のほか、タンク内のターミナル部のイオンポンプの素子交換、ECRイオン源のガスラック整備、ローティングシャフト整備などを行った。冬季の定期整備では、建屋消火栓配管の補修工事、タンク内のターミナル部のターボ分子ポンプ故障修理を行った。また、液化窒素貯槽新設のための地質調査を行った。本研究会では、2022年度の加速器の運転・利用状況及び故障・整備について発表する。
加藤 佑太; 中村 暢彦; 沓掛 健一; 株本 裕史; 遊津 拓洋; 乙川 義憲; 松井 泰; 池亀 拓麻; 中川 創平
no journal, ,
当施設には20UR型ペレトロンタンデム加速器が設置されており、核物理、核化学、材料照射などの研究に利用されている。2024年度の加速器の運転日数は92日で、利用運転における最大電圧は15.6MVであった。加速したイオン種は16元素(分子含め20種)であり、うち高電圧端子内のECRイオン源からのビームが50.5%を占めた。本研究会では2024年度の加速器の運転および整備・開発状況等について報告する。
株本 裕史; 乙川 義憲; 遊津 拓洋; 池亀 拓麻; 中川 創平; 加藤 佑太; 鈴木 萌恵; 沓掛 健一; 中村 暢彦
no journal, ,
原子力機構-東海のタンデム加速器施設では、超伝導ブースターが後段加速器として開発され、1994年から2012年にかけて核物理学、核化学、材料科学の研究分野で利用された。本発表では、当施設における超伝導ブースターとヘリウム冷凍機の運転・整備の経験等について報告する。
株本 裕史; 遊津 拓洋; 中川 創平; 池亀 拓麻; 乙川 義憲; 加藤 佑太; 鈴木 萌恵; 沓掛 健一; 中村 暢彦
no journal, ,
「東海・重イオン科学シンポジウム2026; タンデム加速器成果報告会」において、東海タンデム加速器におけるイオン源開発とビーム加速試験について報告する。
