検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年
検索結果: 18 件中 1件目~18件目を表示
  • 1

発表形式

Initialising ...

選択項目を絞り込む

掲載資料名

Initialising ...

発表会議名

Initialising ...

筆頭著者名

Initialising ...

キーワード

Initialising ...

使用言語

Initialising ...

発行年

Initialising ...

開催年

Initialising ...

選択した検索結果をダウンロード

論文

Investigation of advanced divertor magnetic configuration for DEMO tokamak reactor

朝倉 伸幸; 新谷 吉郎*; 飛田 健次; 星野 一生; 清水 勝宏; 宇藤 裕康; 染谷 洋二; 中村 誠; 大野 哲靖*; 小林 政弘*; et al.

Fusion Science and Technology, 63(1T), p.70 - 75, 2013/05

ダイバータの物理設計ではその形状を工夫して非接触プラズマを生成・制御するとともに、平衡コイルの配置と電流値の配分を工夫してダイバータ板への磁力線の連結長を増加する磁場形状の検討が注目され、「先進ダイバータ」と呼ばれている。非常に大きな熱流(500-600MW)の低減が求められる原型炉のダイバータ設計への適応を考察するため、ダイバータ形状や磁場配位を生成する平衡コイルの配置を検討した。プラズマ平衡コードTOSCAを用い、平衡コイルをトロイダルコイルの外側に設置する条件で、先進ダイバータの代表例である「スーパーXダイバータ」及び「雪結晶型ダイバータ」を形成可能なコイル配置及び電流の検討を行った。その結果、平衡コイルをトロイダルコイルの外側においた場合でも、先進ダイバータ磁場配位が可能であることがわかり、その初期結果を報告する。前者の場合はダイバータ板の受熱面積は通常の約3倍に、磁力線長も30%増加可能であるが、ダイバータ配位を形成するコイルには大電流が必要になる。後者では、六重極ヌル点の制御の困難さ、主プラズマ形状への影響、一部の中心ソレノイドに非常に大きな電流が必要であることがわかった。

論文

Investigation of advanced divertor magnetic configuration for Demo tokamak reactor

朝倉 伸幸; 新谷 吉郎*; 飛田 健次; 星野 一生; 清水 勝宏; 宇藤 裕康; 染谷 洋二; 中村 誠; 大野 哲靖*; 小林 政弘*; et al.

Fusion Science and Technology, 63(1T), p.70 - 75, 2013/05

 被引用回数:12 パーセンタイル:23.23(Nuclear Science & Technology)

近年、ダイバータの物理設計において、平衡コイルの配置と電流値の配分を工夫してダイバータ板への磁力線の連結長を増加する磁場形状の検討が注目され、「先進ダイバータ」と呼ばれている。非常に大きな熱流の低減が求められる原型炉のダイバータ設計への適応を考察するため、ダイバータ形状や磁場配位を生成する平衡コイル(PFC)の配置を検討した。プラズマ平衡コードTOSCAを改善し新たに2つのパラメータを導入することにより、PFCをトロイダルコイル(TFC)の外側に設置する条件で、先進ダイバータの代表例である「スーパーXダイバータ」を形成可能なコイル配置及び電流の検討を行った。その結果、PFCをTFCの外側においた場合でも、先進ダイバータ磁場配位が可能であることがわかり、その初期結果を報告する。ダイバータ板の受熱面積は通常の約2倍程度の増加であるが、磁力線長も40-70%増加可能である。一方、ダイバータ配位を形成するコイルには大電流が必要になる。「雪化粧型ダイバータ」の検討を行い、六重極ヌル点の制御の困難さ、主プラズマ形状への影響、一部の中心ソレノイドに非常に大きな電流が必要であることがわかった。

論文

速い繰り返しの電磁石における高精度トラッキング制御

渡辺 泰広; 谷 教夫; 安達 利一*; 染谷 宏彦*; 入江 吉郎*

Proceedings of 9th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.538 - 540, 2012/08

速い繰り返しの電磁石は共振回路により励磁され、電流波形は直流バイアスされた正弦波交流である。しかし、電磁石は飽和特性を持つため、電流波形は正弦波であっても磁場波形は高調波成分を含んだ歪んだ波形となる。電流と磁場との関係は電磁石の種類ごとに異なるため、磁場の高調波成分はトラッキングエラーの要因となる。また、速い繰り返しで励磁されることから、渦電流が磁場に与える影響を考慮する必要がある。本論文では、速い繰り返しの電磁石における高精度トラッキング方法を提案する。この方法は、共振回路において積極的に高調波電流を制御することにより、磁場の高調波成分を低減する。これにより、加速中における偏向磁場と四極磁場の比率を一定に保つことが容易となり、高調波磁場に起因するトラッキングエラーを低減することが可能になる。これを実現するためには、あらかじめ電磁石の電流に対する磁場の関係を精度よく測定する必要がある。そこで、偏向電磁石はロングフリップコイル、四極電磁石ではハーモニックコイルを用いた動磁場測定システムを用いて、各電磁石について高調波磁場が0.01%以下となるような高調波電流を求めた。さらに、速い繰り返しに伴い生じる渦電流の影響である磁場の遅れを測定した。本発表では高調波磁場制御の結果を紹介し、大強度陽子加速器を安定に運転するうえでの有効性について議論する。

論文

Suppression scheme of COD variation caused by switching ripple in J-PARC 3GeV dipole magnet power supply

渡辺 泰広; 谷 教夫; 安達 利一*; 五十嵐 進*; 染谷 宏彦*

Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.3242 - 3244, 2010/05

J-PARC 3GeVシンクロトロンでは、コミッショニング当初よりリング全周に渡り入射から数msの期間に振幅2,3mmの水平CODが観測されている。この水平CODは1kHzで約140秒の周期で位相変動が生じるため、ショットごとにビーム軌道が変動しCOD補正を困難にしている。本論文では、この水平CODは偏向電磁石交流電源のスイッチングに起因することを明らかにするとともに、偏向電磁石交流電源のスイッチングタイミングを加速器のタイミング系と同期化することにより、位相変動を抑制できることをビーム試験で実証する。

論文

J-PARC RCSの四極電磁石に隣接した電磁石による磁場干渉の測定

谷 教夫; 渡辺 泰広; 安達 利一*; 染谷 宏彦*; 五十嵐 進*

Proceedings of 3rd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 31st Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.415 - 417, 2006/00

J-PARC Rapid Cycle Synchrotron(RCS)の主電磁石は偏向電磁石24台,四極電磁石60台,六極電磁石18台,補正電磁石52台から構成されている。大強度陽子施設の主要加速器の一つであるRCSは、1MWの陽子ビームを発生させるために空間電荷力を抑制するうえでアパーチャを大きく取らなければならない。そのために陽子ビームを周回させる電磁石は、大口径の磁極間隙が必要となる。また、電磁石は25Hzの速い繰り返しで磁場を変化させるため、磁極端部での漏れ磁場や渦電流の影響が問題となる。特に偏向電磁石以外の電磁石は、鉄芯長と磁極間隙(ボア径)の比が小さいことから漏れ磁場による影響が懸念される。したがって、隣接する電磁石による磁場の干渉効果から高次の多極磁場成分がどのような影響を受けるのか評価することはビームロスを低減させる運転パラメータを決めるうえで重要となってくる。本論文では、四極電磁石に隣接した補正電磁石や六極電磁石の磁場の干渉効果を評価するために行った測定試験について報告する。

論文

J-PARC RCS共振電源における電流制御系の開発

渡辺 泰広; 谷 教夫; 安達 利一*; 五十嵐 進*; 染谷 宏彦*

Proceedings of 3rd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 31st Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.424 - 426, 2006/00

J-PARC Rapid Cycle Synchrotron(RCS)の主電磁石電源は、偏向電磁石電源1台,四極電磁石電源7台から構成されており、各電源のトラッキングを取るための電流制御が必要となる。電磁石の電流波形はDCバイアスが重畳した25Hzの正弦波電流であり、電磁石はチョークトランス及び共振コンデンサから構成される共振回路を通して励磁する。本論文では、計算機制御による共振電源の電流制御系について検討を行い、RCSの主電磁石の磁場測定用に製作した試験電源を用いて実証試験を行った。

論文

J-PARC RCS電磁石の磁場測定における位置調整システムの開発

芳賀 浩一; 谷 教夫; 渡辺 泰広; 染谷 宏彦*; 安達 利一*

Proceedings of 3rd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 31st Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.418 - 420, 2006/00

現在、高エネルギー加速器研究機構及び日本原子力研究開発機構共同において、J-PARC 3GeVシンクロトロン棟に高精度に設置される電磁石の磁場測定を行っている。電磁石群は、加速器の中核を占め、目標とする仕様の陽子ビームをコントロールするため、高精度な電磁石の磁場分布測定が必要である。そのため、電磁石の機械中心に対する磁場分布との関係を正確に把握することが重要となってくる。そのためには、当然、磁場測定前の電磁石のアライメントを精密に行う必要がある。そこで今回、多量の電磁石のアライメントを行う時に電磁石を易しく・高精度に位置決め、及び作業効率を向上することが可能な位置調整システムを開発した。また、3Gevシンクロトロン棟に電磁石への据付・アライメント時の際も同時にこれらの位置調整システムが使用・応用が可能となるようにした。

論文

Design of RCS magnets for J-PARC 3-GeV synchrotron

谷 教夫; 安達 利一*; 五十嵐 進*; 渡辺 泰広; 染谷 宏彦*; 佐藤 皓*; 木代 純逸

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 14(2), p.409 - 412, 2004/06

 被引用回数:15 パーセンタイル:39.42(Engineering, Electrical & Electronic)

J-PRAC 3GeV陽子シンクロトロンは25Hzの速い繰り返しで電磁石を励磁するシンクロトロンである。1MWの大強度ビームを達成するために大口径の電磁石が必要とされている。大口径の電磁石は、従来の電磁石と比べて大きな漏れ磁場が発生することが予想される。本論文では、RCS電磁石の設計手法を説明し、偏向電磁石と四極電磁石の磁場計算と電磁石の各構成要素について報告する。

論文

Eddy current effect of magnets for J-PARC 3-GeV synchrotron

谷 教夫; 安達 利一*; 染谷 宏彦*; 渡辺 泰広; 佐藤 皓*; 木代 純逸

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 14(2), p.421 - 424, 2004/06

 被引用回数:9 パーセンタイル:52.36(Engineering, Electrical & Electronic)

J-PARC 3GeV陽子シンクロトロンは25Hzの速い繰り返しで電磁石を励磁するため、渦電流によって励磁されるeddy field及び電磁石端部での発熱が非常に大きな問題となる。われわれは電磁石端部の漏れ磁場と渦電流の評価を行うための試験を行った。本論文では、偏向電磁石や四極電磁石における試験の結果について報告する。

報告書

VXIbus-based signal generator for resonant power supply system of the 3GeV RCS

Zhang, F.; 渡辺 泰広; 古関 庄一郎*; 谷 教夫; 安達 利一*; 染谷 宏彦*

JAERI-Tech 2002-039, 21 Pages, 2002/03

JAERI-Tech-2002-039.pdf:2.2MB

JAERI-KEK大強度陽子加速器統合計画の3GeVシンクロトロンの設計は、スケジュールどおりに進行中である。この3GeV陽子加速器は、機能分離型のラピッド・サイクリング・シンクロトロン(RCS)であり、偏向電磁石(BM)及び四極電磁石(QM)は、DCバイアスされた25Hz正弦波のパターン電流で励磁される。電磁石は、12のファミリーに分けられ、それぞれ独立に励磁される。このファミリー数は、これまでの加速器での実績である3ファミリーを遥かに超えている。このため、B/Q (BM, QM)間の磁場トラッキングをとることに困難が予想される。磁場トラッキングは、電磁石電源の通電パターン設定用の信号源に大きく依存するため、ダイナミックかつフレキシブルな信号発生器の開発が必要である。このレポートでは、VXIbusを用いた信号発生器を提案する。VXIbus (VME eXtension for Instrument) は、VMEbusの拡張であり、プロセス・バス及びタイミングを共有するオープン・アーキテクチャを提供する。VXIbusを用いた信号発生器は、信号同期及び多チャンネルを実現するために有利である。このため、信号発生器の所要性能を検討し、VXIbusを用いて信号発生器を構築した。さらに、実験を行い、基本オペレーションなどに関して所期の性能を確認した。

論文

Design of a dipole magnet for the 3-GeV proton synchrotron of the JAERI/KEK joint project

谷 教夫; 金澤 謙一郎; 島田 太平; 鈴木 寛光; 渡辺 泰広; 安達 利一*; 染谷 宏彦*

Proceedings of 8th European Particle Accelerator Conference (EPAC 2002), p.2376 - 2378, 2002/00

JAERI/KEK統合計画大強度陽子加速器施設の3GeV陽子シンクロトロンは、25Hzの速い繰り返しで電磁石を励磁するシンクロトロンである。1MWの大強度ビームを達成するために大口径の電磁石が必要とされている。大口径の電磁石は、従来の電磁石と比べて電磁石端部で非常に大きな漏れ磁場が発生することが予想される。また、電磁石は速い繰り返しで励磁されるためコイルや端板における渦電流による発熱が問題となる。われわれはプロトタイプの偏向電磁石を製作し、電磁石端部での漏れ磁場と渦電流の評価を行うための試験を行った。本論文では、偏向電磁石における最初の試験結果について報告する。

論文

3GeV陽子加速器用電源方式の検討

古関 庄一郎*; Zhang, F.; 渡辺 泰広; 谷 教夫; 安達 利一*; 染谷 宏彦*

平成13年電気学会産業応用部門全国大会講演論文集,1, p.253 - 256, 2001/08

3GeVシンクロトロン電源の励磁システムに関する検討状況を報告した。3GeVシンクロトロンの励磁システムは、共振方式を採用して電源容量を小さくしている。共振を励磁する方式として、電源を並列に接続する並列励振方式と、直列に接続する直列励振方式とがある。いずれにしても複数の電磁石ファミリー間でトラッキングをとるため、正弦波変換装置で励振する。直列方式は実例がすくなく、電源容量が並列方式の2倍以上となってしまう。しかし、電流を制御する観点ではシステムに適合し、制御性が良く、フレキシビリティも高い。一般的な電圧形変換装置にも適合する。それぞれ長短があり、今後さらにコスト評価,性能などについて詳細検討を進め、採用方式を決定する。

論文

統合計画3GeV陽子シンクロトロン用電磁石電源

渡辺 泰広; Zhang, F.; 古関 庄一郎*; 谷 教夫; 安達 利一*; 染谷 宏彦*

平成13年電気学会産業応用部門全国大会講演論文集,2, p.761 - 762, 2001/08

現在、日本原子力研究所と高エネルギー加速器研究機構は共同で、茨城県東海村に大強度陽子加速器の建設を進めている。この加速器は、600MeVリニアック,3GeV,及び50GeVシンクロトロンから構成され、3GeVシンクロトロンは、繰り返し周波数25Hzで陽子を加速して、50GeVシンクロトロン及び物質・生命科学実験施設に供給する。このような繰り返しの速いシンクロトロンの電磁石を直接電源で励磁しようとすると、極めて大きな電圧が必要となるため、電磁石のインダクタンスと共振コンデンサによる共振を利用した共振ネットワークと呼ばれる励磁方法を採用する。本論文では共振ネットワークによる二種類の励磁方式について説明し、3GeV陽子シンクロトロン用電磁石電源の概要について述べる。

口頭

J-PARC 3GeV RCS主電磁石電源用共振電源の調整試験

渡辺 泰広; 谷 教夫; 安達 利一*; 五十嵐 進*; 染谷 宏彦*

no journal, , 

J-PARC 3GeV Rapid Cycle Synchrotronは繰り返し周波数25Hzで運転するため、偏向電磁石25台と四極電磁石7ファミリ60台は、チョークトランスとコンデンサから構成される共振回路を用いて励磁される。本発表では、本電源システム固有の問題である、(1)電磁石飽和によって生じる電流波形の歪み,(2)コンデンサの静電容量の温度特性により生じる電流安定度の悪化に対する対策とその結果について報告する。

口頭

速い繰り返しの電磁石における交流損失とインダクタンス飽和を考慮したシミュレーションモデル

渡辺 泰広; 谷 教夫; 安達 利一*; 五十嵐 進*; 染谷 宏彦*

no journal, , 

本発表では、J-PARC RCSで使用する速い繰り返しの電磁石の等価回路として、R-L直列回路とR-L並列回路を組合せた等価回路を提案する。この等価回路は、インダクタンスLに対して直列に接続する抵抗Rsと並列に接続する抵抗Rpから構成され、直流抵抗値はRsとして、交流抵抗値は$$omega$$L, Rs, Rpの組合せで表現される。また、電磁石のインダクタンス飽和が引き起こす電磁石電源の出力電圧の歪みを評価するため、Lの飽和特性を双曲線関数でモデル化した。さらに、PSpiceを用いた回路シミュレーションと実際の定格運転時における電流,電圧波形を比較,検証することにより、本論文で提案した等価回路の妥当性を示した。

口頭

J-PARC 3GeV偏向電磁石電源における電磁石のインダクタンス飽和が引き起こす過電流とその対策

渡辺 泰広; 谷 教夫; 安達 利一*; 五十嵐 進*; 染谷 宏彦*

no journal, , 

J-PARC 3GeVRCSの偏向電磁石電源は、直流電流を供給する直流電源と25Hzの交流電流を供給する交流電源に分離されており、電磁石に直流バイアスされた25Hzの正弦波電流を供給している。交流電源は出力電圧振幅が一定になる定電圧制御を行うため、電磁石のインダクタンス飽和が大きいと交流電源の出力電流は高調波を含んだ歪み波形となり電流容量の増大をまねく。交流電源の電源容量は、電磁石のインダクタンス飽和が1%以下という条件で決定したが、電磁石の製作過程でインダクタンス飽和が2.6%に増加することがわかり、その結果高調波電流が大幅に増加して電磁石に定格電流の80%程度までしか電流が流せないことがわかった。本発表では、交流電源の出力電圧に高調波電圧を重畳させることにより、電磁石のインダクタンス飽和によって生じる交流電源の過電流を抑制することを提案する。最初に、実験によりインダクタンス飽和を模擬した電磁石の等価回路を求め、回路シミュレーションを用いて過電流を抑制するために必要な高調波電圧を求めた。さらに、実機の交流電源にシミュレーションで求めた高調波電圧を重畳させることにより、出力過電流を抑制し定格電流まで通電可能なことを実証した。

口頭

Development of a feedback control system for resonant power supplies in J-PARC 3-GeV synchrotron

渡辺 泰広; 谷 教夫; 安達 利一*; 五十嵐 進*; 染谷 宏彦*

no journal, , 

In the J-PARC 3-GeV Synchrotron, dipole magnets and 7 families of quadrupole magnets are excited with a DC-biased 25 Hz sinusoidal waveforms using a individual resonant circuits. This paper proposed a feedback system to improve the amplitude and phase stability, specially against variation of capacitance caused by temperature characteristics in resonant circuits. The control system has been successfully demonstrated and achieved amplitude and phase stability under $$pm$$ 0.005% and $$pm$$ 1 uS, respectivity.

口頭

J-PARC 3GeV偏向電磁石電源のスイッチングリプルが引き起こすCOD変動とその対策

渡辺 泰広; 谷 教夫; 安達 利一*; 五十嵐 進*; 染谷 宏彦*

no journal, , 

J-PARC 3GeVシンクロトロンでは、コミッショニング当初より、全周に渡る水平CODの変動が観測されている。この水平CODの主な成分は1kHzであり、約140秒の周期で位相が変動する。調査の結果、磁場リプルの1kHz成分の位相変動の周期とほぼ一致し、偏向電磁石交流電源のスイッチング(1KHz)に起因するものと断定した。本論文では、偏向電磁石交流電源のスイッチングタイミングを加速器のマスタークロックと同期化することにより、スイッチングリプルによる磁場の位相変動が抑制できることを実証する。

18 件中 1件目~18件目を表示
  • 1