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論文

ERL主ライナックのためのカプラー開発; カプラ実機におけるエージング試験

篠江 憲治*; 佐藤 昌人*; 阪井 寛志*; 梅森 健成*; 中村 典雄*; 古屋 貴章*; 沢村 勝; Cenni, E.*

Proceedings of 9th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.1026 - 1030, 2012/08

ERL主加速ライナックに用いる入力カプラの開発を行っている。カプラについては実機の製作が完了し(2台)エージングを兼ねてハイパワー試験を行った。試験の電源はクライストロンを用いて行った。試験の初期では、入力パワーにパルスでゲートをかけ、パルス幅を10マイクロ秒、繰り返し5Hzでパワーを増加させ、一度100KWまで到達させた。その後はパルス幅や繰り返しを増やすことで、入力するパワーを増やしていき、100KWまでの到達を繰り返しながらエージングを行い、最終的には40KW, CWまで到達させた。

論文

ERL主ライナックのためのカプラー開発; 試作カプラー1号機におけるハイパワー試験

篠江 憲治*; 阪井 寛志*; 梅森 健成*; Cenni, E.*; 沢村 勝; 中村 典雄*; 古屋 貴章*

Proceedings of 8th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.1300 - 1302, 2011/08

ERL主加速器用入力カップラーの開発を行っているが、セラミック窓の試作機を製作し、性能試験を行った。このセラミック窓を用いて入力カップラーの試作機を製作し、真空断熱槽に設置して液体窒素温度に冷却し、大電力試験を行った。これは入力カップラーをクライオモジュールに設置したときと同じ状況である。この試験で25kWを入力することができた。発熱による温度分布も調べ、要求仕様を満たすことを確認した。

論文

High power tests of KEK-ERL input coupler for main linac under liquid nitrogen condition

阪井 寛志*; 古屋 貴章*; 中村 典雄*; 梅森 健成*; 篠江 憲治*; 沢村 勝; Cenni, E.*

Proceedings of 15th International Conference on RF Superconductivity (SRF 2011) (Internet), p.356 - 360, 2011/07

ERL主加速器のための入力カップラーの試作機を製作し、大出力試験を行った。この入力カップラーは2つのセラミック窓を持っている。大電力試験ではコールド窓と呼ばれる超伝導加速器側の窓は液体窒素で冷却される。大出力試験ではマルチパクターにより10kWだった電力も、8時間のパルスプロセッシングにより定在波モードで25kWまで通すことができた。20kWでは16時間キープすることができ、温度はベローズ部分で最大120Kの上昇があったが、ERL運転に際して問題となる温度上昇は見られなかった。大電力試験後コールド窓に対して室温と液体窒素温度の冷却サイクル試験を行ったが、真空漏れや割れは起こらなかった。これらの結果から入力カップラーに対する熱及び高周波性能を満たすことを確認した。

論文

ERL主ライナックのためのカプラー開発; 改良セラミック窓のハイパワー試験

篠江 憲治*; 阪井 寛志*; 梅森 健成*; 沢村 勝; 中村 典雄*; 古屋 貴章*

Proceedings of 7th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (DVD-ROM), p.511 - 513, 2010/08

ERL超伝導主加速器のための入力カップラーの開発を開始した。入力カップラーの構成要素であるセラミック窓やベローズを製作し、30kW出力のIOTを用いた大出力試験を行った。この試験で突然の熱負荷のためセラミック窓が損傷したが、これは予期していなかった双極モードの励起によることがわかった。セラミック窓を新しく製作し、27kWまでの大出力試験に成功した。

論文

Power coupler development for ERL main linac in Japan

阪井 寛志*; 古屋 貴章*; 坂中 章悟*; 高橋 毅*; 梅森 健成*; 石井 篤*; 中村 典雄*; 篠江 憲治*; 沢村 勝

Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.2953 - 2955, 2010/05

1.3GHzERL超伝導主加速器のための入力カップラーの開発を行っている。セラミック窓やベローズなどの要素開発を行い、30KWのIOTを用いた各要素の大電力試験を行ったところ、突然の熱負荷によりセラミック窓が破損した。予期せぬ双極モードの励起によって熱負荷が起こることを発見し、セラミック窓を新しくすることにより27kWまで問題なく電力を供給することができた。

論文

Recent progress in the energy recovery linac project in Japan

坂中 章悟*; 明本 光生*; 青戸 智浩*; 荒川 大*; 浅岡 聖二*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; et al.

Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.2338 - 2340, 2010/05

日本においてERL型放射光源を共同研究チームで提案している。電子銃,超伝導加速空洞などの要素技術開発を進めている。また、ERL技術の実証のためのコンパクトERLの建設も進めている。これら日本におけるERL技術開発の現状について報告する。

論文

ERL主ライナックのための1.3GHz入力カプラーの開発; 30kW IOTを用いたカプラーコンポーネントテスト

阪井 寛志*; 梅森 健成*; 坂中 章悟*; 高橋 毅*; 古屋 貴章*; 篠江 憲治*; 石井 篤*; 中村 典雄*; 沢村 勝

Proceedings of 6th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (CD-ROM), p.866 - 868, 2010/03

ERL超伝導空洞用1.3GHz入力カップラーの開発を行っている。20MV/mの加速電界で100mA加速を行うにはエネルギー回収モードで20kWの入力カップラーが必要となる。STF-BLの入力カップラーをもとに20kWのCW運転用に改良を行った。セラミック窓やベローズなど各要素の大電力試験を30kW出力のIOTを用いて行ったので、その結果を報告する。

論文

Development of input power coupler for ERL main linac in Japan

阪井 寛志*; 古屋 貴章*; 坂中 章悟*; 高橋 毅*; 梅森 健成*; 石井 篤*; 中村 典雄*; 篠江 憲治*; 沢村 勝

Proceedings of 14th International Conference on RF Superconductivity (SRF 2009) (Internet), p.684 - 688, 2009/09

ERL用超伝導主加速器用入力カップラーの開発を始めている。カップラーに要求される性能は20MV/mの加速電界、100mAのエネルギー回収モードでの運転で20kWである。入力カップラーの製作にあたってSTF-BLのカップラーをもとに20kWのCW運転用に改良を行った。セラミック窓やベローズなどのカップラー構成要素の製作を行い、30kWのIOTによる大出力試験を行った。

論文

Design of neutron beamline for fundamental physics at J-PARC BL05

三島 賢二*; 猪野 隆*; 酒井 健二; 篠原 武尚; 広田 克也*; 池田 一昭*; 佐藤 広海*; 大竹 淑恵*; 大森 整*; 武藤 豪*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 600, p.342 - 345, 2009/02

 被引用回数:27 パーセンタイル:85.1(Instruments & Instrumentation)

J-PARC、物質$$cdot$$生命科学実験施設(MLF)のBL05ポートに基礎物理実験のための新しいビームラインを建設している。このビームラインは中性子光学の高度な技術を駆使して設計されており、NOP(Neutron Optics and Physics)と名づけられている。中性子モデレータから供給される中性子ビームは、マルチチャンネルのスーパーミラーで曲げられ、低発散, 高強度, 高偏極という3本の特徴あるビームブランチに分岐された後、実験エリアに引き出され、中性子干渉, 散乱, 崩壊という基礎物理実験に各々利用される。本研究では、モンテカルロシミュレーションコードである"PHITS"を使って中性子光学素子構成及び遮蔽設計の最適化を実施し、低発散ブランチで$$9.2 times 10^5/$$cm$$^2/mu$$str$$/$$s$$/$$MW、高強度ブランチで$$1.2 times 10^9/$$cm$$^2/$$s$$/$$MW、高偏極ブランチではビーム偏極率99.8%を保った状態で$$4.0 times 10^8/$$cm$$^2/$$s$$/$$MWのビーム強度を得ることができるという評価結果を得た。

論文

Interatomic Coulombic decay following the Auger decay; Experimental evidence in rare-gas dimers

上田 潔*; 福沢 宏宣*; Liu, X.*; 酒井 克典*; Pr$"u$mper, G.*; 森下 雄一郎*; 齋藤 則生*; 鈴木 功*; 永谷 清信*; 岩山 洋士*; et al.

Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 166-167, p.3 - 10, 2008/11

 被引用回数:23 パーセンタイル:72.45(Spectroscopy)

電子・イオン・イオン同時測定分光法を利用してAr2p又はKr3dのオージェ崩壊に伴うAr$$_2$$, ArKr、及びKr$$_2$$の原子間クーロン崩壊(ICD)を測定した。この逐次崩壊によってクーロン解離を通して二価のイオンと一価のイオンが生成する。ICD電子の運動エネルギーと両方の原子イオンの運動エネルギーの同時測定によって、ICDの崩壊過程を解明できた。一重項もしくは3重項の二価電子状態が崩壊して、そのエネルギーをとなりの原子に移すと「スピン保存」ICDが「スピン・フリップ」ICDよりレートが早いことがわかった。

論文

Progress in R&D efforts on the energy recovery linac in Japan

坂中 章悟*; 吾郷 智紀*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; 原田 健太郎*; 平松 成範*; 本田 融*; et al.

Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.205 - 207, 2008/06

コヒーレントX線,フェムト秒X線の発生が可能な次世代放射光源としてエネルギー回収型リニアック(ERL)が提案されており、その実現に向けた要素技術の研究開発が日本国内の複数研究機関の協力のもと進められている。本稿では、ERL放射光源の研究開発の現状を報告する。

報告書

LESにおける壁の取扱いおよび複雑流路流れに関する文献調査

堺 紀夫*; 清水 武司*

JNC TJ9420 2005-001, 69 Pages, 2005/02

JNC-TJ9420-2005-001.pdf:3.34MB

LESコードでは、壁の取扱いおよび壁に囲まれた複雑流路流れへの対応が課題となっていることから、本調査では、最新のLES手法研究における壁近傍の取扱いおよび複雑流路流れに関して文献調査を実施し、研究開発の動向を分析した。国内外の学会、研究会、国際会議、学術誌等の公開文献を対象として過去3ヶ年(2001$$sim$$2004年)程度を中心に幅広く文献の調査、収集を実施し、最終的に選定した23件の文献について内容分析を行った。調査文献における壁面の取扱い方を(1)通常のNo-slip条件、(2)代数式型壁面モデル(壁関数)、(3)微分式型壁面モデル、(4)ハイブリッド法、(5)IB法の大きく5つの手法に分類して分析した。このうち通常のNo-slip条件は近年の研究でも頻繁に適用されていた。代数式型壁面モデルでは壁面に垂直な速度成分の効果を考慮したものや、剥離領域に適合する新たなモデルの提案や従来のモデルから壁面せん断応力の求め方を工夫する事例があった。微分式型壁面モデルでは壁面近傍の内層において境界層近似されたNavier-Stokes方程式を解く際に、より高精度に壁面せん断応力を求めるためのモデル係数の動的修正方法や内層における高次の乱流モデルの適用が提案されていた。一方ハイブリッド法ではLESとRANSの界面において速度分布や渦粘性係数の不連続性を解消するための手法の検討事例が多くみられた。また、直交格子を曲線境界面に適用する方法としてはIB法の適用が期待されており、その際の圧力解法の工夫や数値的な修正方法などが検討されていた。 調査文献の範囲ではハイブリッド法の研究が多く、界面の取扱い方法などに対し標準的な手法が確立されれば将来的に大規模複雑体系に主として用いられる可能性は高いと思われる。

口頭

ERL主ライナック入力カプラー開発

阪井 寛志*; 石井 篤*; 梅森 健成*; 坂中 章悟*; 沢村 勝; 篠江 憲治*; 高橋 毅*; 中村 典雄*; 古屋 貴章*

no journal, , 

次世代放射光源を目指すEnergy Recovery Linac(ERL)の開発は日本では2006年度から本格的に始まった。特に100mAの大電流ビームをエネルギー回収を行いながら安定にビームの加減速を行う主加速器部の超伝導空洞の開発は最重要課題の一つであり、KEK,東京大学物性研究所,JAEAの協力の下、1.3GHzの超伝導空洞の開発が行われている。本発表では空洞開発の中の重要な開発要素の一つである主加速器用の入力カプラーの開発現状について述べる。

口頭

ERL主ライナック、試作カプラー1号機のハイパワー試験

篠江 憲治*; 阪井 寛志*; 梅森 健成*; Cenni, E.*; 沢村 勝; 中村 典雄*; 古屋 貴章*

no journal, , 

1.3GHzCW型超伝導空洞用入力カプラーの開発を行っている。これまで、カプラーの主要構成要素であるセラミック窓について、試作を行い、ハイパワー試験を行ってきた。セラミック窓については、初期モデルで問題となった発熱に対して改良モデルでこの問題を解決し、目標としていた入力パワー20kW以上のパワー投入が達成できた。今回、このセラミック窓を用いてカプラーの試作を行い、ハイパワー試験を行った。ハイパワー試験には、これまで原子力機構にある30kW IOT電源を使用してきたが、昨年度にKEK、ERL開発棟に電源が移設されたので、今回のハイパワー試験からはKEKで行うことができるようになった。試験はカプラーを真空断熱槽に組み込み、液体窒素による冷却を行って、実際の使用状況に近い条件で試験を行った。試験結果は良好で、試作1号機の性能はCW用超伝導空洞のカプラーとして、十分に要求される性能を満たしていることが確認された。

口頭

社会と共存する魅力的な軽水炉が有するべき特性

山本 章夫*; 成川 隆文; 堺 紀夫*

no journal, , 

平成26年12月に設立された「社会と共存する魅力的な軽水炉の展望」調査専門委員会は、東京電力福島第一原子力発電所事故、並びに2015年に策定されたエネルギー基本計画及び軽水炉安全技術・人材ロードマップ等を踏まえ、エネルギー政策の基本視点である3E+S(エネルギー安定供給、経済性、環境適合性+安全性)と調和する軽水炉の在り方(軽水炉が備えるべき社会的受容性及び技術的特性)に関する調査・研究を実施し、軽水炉の設計を基本に立ち返って考え、さらに若年世代あるいは他学術・技術分野の研究者・技術者や学生が挑戦に値する魅力的な展望を描くことを目的としている。本企画セッションでは、本委員会の概要に加え、これまでに検討してきた社会的受容性とそれから展開される基本要件、及び技術的論点と検討経緯について報告する。

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