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論文

Beam based alignment of synchrotron under coupled quadrupole magnet environment

林 直樹; 畠山 衆一郎; 原田 寛之; 發知 英明; 高野 淳平*; 手島 昌己*; 外山 毅*

Proceedings of 46th ICFA Advanced Beam Dynamics Workshop on High-Intensity and High-Brightness Hadron Beams (HB 2010) (Internet), p.57 - 61, 2010/09

ビーム位置モニタ(BPM)のビームベースドアライメント(BBA)は、正確かつ絶対位置測定のために必要不可欠である。検出器をどんなに注意深い製作,据付を行ってもビームによる校正は必要である。普通は、独立制御可能な四極電磁石系を必要とするが、そのような条件でない場合もあるし、全BPMについての実施には、時間がかかる。四極電磁石が非独立制御系であっても適用可能なBBAは、時間の節約にもなる。本論文では、この方法を一般的に導き、J-PARC RCSでの測定、J-PARC MRで、従来方法との比較について発表する。

論文

Beam injection tuning of the J-PARC main ring

Wei, G.; 小関 忠*; 五十嵐 進*; 冨澤 正人*; 高野 淳平*; 石井 恒次*; 白形 政司*; Fan, K.*; 畠山 衆一郎; 魚田 雅彦*; et al.

Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.3915 - 3917, 2010/05

The beam commissioning of J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex) MR (Main Ring) was started from May 2008 and is in progress. As usual, injection tuning is in the first stage and strongly related to other tuning items. Starting with design schemes, making adjustment due to leakage field influence from injection septum, doing envelope matching considering dilution of beam profile in Main Ring are reported in this papers.

論文

Performance of the main ring BPM during the beam commissioning at J-PARC

外山 毅*; 荒川 大*; 平松 成範*; 五十嵐 進*; Lee, S.*; 松本 浩*; 小田切 淳一*; 手島 昌己*; 飛山 真理*; 橋本 義徳*; et al.

Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.981 - 983, 2010/05

J-PARC MRのビームコミッショニング中のBPMの運用経験について報告する。サブジェクトは、(1)特にビームダクトの段差の影響,(2)1秒平均に対し30ミクロンの位置分解能,(3)ビームを使った位置校正である。

論文

Beam fast extraction tuning of the J-PARC main ring

Wei, G.; 小関 忠*; 冨澤 正人*; 五十嵐 進*; 石井 恒次*; 安東 愛之輔; 高野 淳平*; 魚田 雅彦*; Fan, K.*; 畠山 衆一郎; et al.

Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.3918 - 3920, 2010/05

The beam commissioning of J-PARC/MR has been started from May 2008 and is in good progress. One key purpose of MR commissioning is the 30 GeV beam fast extraction to neutrino beam line, which reflect the overall commissioning result. In the MR, fast extraction system comprises 5 kickers and 8 septa which give a bipolar kick to neutrino beam line or abort dump. However before commissioning, the measured magnetic field distribution of each fast extraction septa shows non-linear profile along the horizontal direction. In order to find the influence, a beam simulation with the measured field distributions of septa has been performed. Depends on this study and some OPI (Operation Interface) made by code SAD for orbit modification online, fast extraction of 30 GeV beam to neutrino beam line has been achieved on April 23rd 2009. And so far, 100 kW continual operation to neutrino line have been achieved, too.

論文

Direct plasma injection scheme with beam extraction in a radio frequency quadrupole linac cavity

柏木 啓次; 岡村 昌宏*; 田村 潤*; 高野 淳平*

Review of Scientific Instruments, 79(2), p.02C716_1 - 02C716_4, 2008/02

直接プラズマ入射法は、レーザーイオン源とRFQ線形加速器を直接接続することによって、大強度の重イオンビームを生成することを目的とした、イオン源から加速器へのビーム入射方法である。この方法において、ビームを引き出す位置である空洞端部から加速器の収束力が働く電極部までの空間をビームが進行する間にビームが広がることによって、ビーム損失が起こることが、筆者の解析によって明らかになっている。本研究では、ビーム引き出しをRFQ空洞内の加速電極先端部で行うことにより、ビームをプラズマから引き出した直後にRFQの四重極電場に捕獲させ、問題となっているビーム損失を低減することを目的としている。まず、挿入電極の空洞の高周波特性への影響及び、加速電極の電場分布への影響を測定し、空洞内にビーム引き出し電極を設置可能なことを確認した。次に、アルミニウムイオンの加速テスト実験を行い、加速器内部のビーム引き出しを行った場合、従来の方法に比べて加速ビーム電流が増加することを実証し、本方法の有効性を確認した。

論文

RFQ線形加速器空洞内ビーム引き出しのための高周波特性測定

柏木 啓次; 岡村 昌宏*; 田村 潤*; 高野 淳平*

Proceedings of 4th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 32nd Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.739 - 741, 2007/00

直接プラズマ入射法(DPIS)は、レーザープラズマからビームをRFQ線形加速器空洞端部で引き出して入射し、高強度の重イオンビームを生成するためのビーム入射方法である。筆者はビーム加速実験の解析により、ビームを引き出す位置である空洞端部から加速器の収束力が働く電極部までの空間をビームが進行する間にビームが広がることによって、RFQ線形加速器のアクセプタンスとビームのエミッタンスのマッチングが悪化し、加速ビーム電流の低下を引き起こすことを明らかにした。この問題を解決するために、ビーム引き出しをRFQ空洞内部の加速電極先端部で行うことを考案した。この方法では、ビームは引き出された直後にRFQ線形加速器の四重極収束電場に捕獲されるが、加速器空洞内にイオン源のビーム引き出し電極が存在することが、空洞の高周波特性に影響することが懸念される。このため、共振周波数とQ値をネットワークアナライザーで測定した。その結果、影響は無視できる程に小さく、加速器空洞内にビーム引き出し電極を設置できることが明らかになった。

論文

Acceleration of high current fully stripped carbon ion beam by direct injection scheme

柏木 啓次; 福田 光宏; 岡村 昌宏*; Jameson, R. A.*; 服部 俊幸*; 林崎 規託*; 榊原 和彦*; 高野 淳平*; 山本 和男*; 岩田 佳之*; et al.

Review of Scientific Instruments, 77(3), p.03B305_1 - 03B305_4, 2006/03

 被引用回数:12 パーセンタイル:54.47(Instruments & Instrumentation)

Direct injection schemeは空間電荷効果によるビーム損失を回避するために、低エネルギービーム輸送部を介さないでレーザーイオン源で生成したイオンをRFQ線形加速器に入射する新しい方法である。C$$^{6+}$$ビームの大電流化を実現することによりシンクロトロンへのシングルターン入射が可能となり、その結果マルチターン入射に比べて電磁石の大きさを小さくすることができる。Nd-YAGレーザーで生成した大電流C$$^{6+}$$ビームをDirect injection schemeによってRFQ線形加速器に入射し、加速実験を行った。その結果17mAのC$$^{6+}$$ビームを加速することに成功し、大電流のフルストリップ炭素イオンビームをDirect injection schemeによって加速できることを実験的に証明した。

論文

High current carbon beam production with direct plasma injection scheme

岡村 昌宏*; 柏木 啓次; 榊原 和彦*; 高野 淳平*; 服部 俊幸*; 林崎 規託*; Jameson, R. A.*; 山本 和男*

Review of Scientific Instruments, 77(3), p.03B303_1 - 03B303_3, 2006/03

 被引用回数:10 パーセンタイル:49.28(Instruments & Instrumentation)

われわれは、プラズマ直接入射法(DPIS)という新しい重イオンビーム生成技術の研究を2000年より行っている。DPIS用に設計された高周波四重極線形加速器が運転を開始し、60mAの大電流炭素ビームの加速に成功した。その加速ビームに含まれる大部分のイオンは炭素4価であることが分析によって明らかになった。

論文

Direct injection schemeによる高価数炭素ビームの大電流加速

柏木 啓次; 岡村 昌宏*; Jameson, R. A.*; 服部 俊幸*; 林崎 規託*; 榊原 和彦*; 高野 淳平*; 山本 和男*; 岩田 佳之*; 藤本 哲也*

Proceedings of 2nd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 30th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.182 - 184, 2005/07

RFQ Linacとレーザーイオン源を組合せた手法"Direct injection scheme"によってレーザーイオン源からの高強度ビームをRFQ電場で捕獲し加速する研究を行っている。この方法によりNd-YAGレーザーイオン源からの高価数炭素イオンの加速実験を100MHz RFQ Linacで行った。

口頭

Physics design and commissioning experience of J-PARC main ring injection and extraction

Wei, G.; 小関 忠; 五十嵐 進*; 高野 淳平*; 冨澤 正人*

no journal, , 

The beam commissioning of J-PARC MR was started from May 2008. As usual, injection tuning is in the first stage and strongly related to other tuning items including the fast extraction to neutrino beam line, where extracted beams finally reflect the overall commissioning result. Starting with design schemes, making adjustment due to leakage field influence from injection septum, doing injection envelope matching considering dilution of beam profile in Main Ring, simulations with measured magnetic field distribution for fast extraction and orbit tuning for 30 GeV extraction are reported in this papers.

口頭

原子力利用を支える基礎基盤的能力を有する研究開発人材の育成強化

久語 輝彦; 濱田 潤平; 峯尾 英章; 大久保 成彰; 高野 公秀; 松村 達郎; 渡邉 雅之; 岩本 修; 森田 泰治; 前川 藤夫

no journal, , 

日本原子力研究開発機構が強化に努めている研究開発人材の育成に係る取組の現状を報告する。

口頭

核分裂生成物化学挙動の解明に向けた基礎基盤研究,1; 溶融制御棒ブレード中に生成するホウ素化合物の酸化及び蒸発挙動評価

井元 純平; Di Lemma, F. G.*; 三輪 周平; 高野 公秀; 逢坂 正彦

no journal, , 

軽水炉シビアアクシデント時にBWR制御ブレードが溶融・崩落することで生成されるFe-B系化合物からのホウ素の放出挙動を明らかにするために、Fe-B系化合物を調製し、熱分析により酸化及び蒸発挙動を実験的に調べた。熱分析の結果より、酸化速度はB$$_{4}$$Cよりも数桁低くなることが分かった。この結果は、ホウ素の主な放出パスである酸化により生成するB$$_{2}$$O$$_{3}$$からの蒸発は、溶融体中のFe-B-O系化合物生成により抑制されるという既往報告を裏付けるものである。

口頭

軽水炉シビアアクシデント時の炉内高温領域におけるFP化学挙動評価,3; 溶融制御ブレードからのホウ素放出時の化学反応評価

井元 純平; 三輪 周平; 高野 公秀; 逢坂 正彦

no journal, , 

軽水炉シビアアクシデント時のBWR制御ブレードからのホウ素放出モデルの構築に必要となる放出時の化学反応を特定するために、溶融制御ブレード中に生成されるFe-B系化合物の熱分析を実施し、反応生成物を分析した。1200K$$sim$$1400KのFe$$_{2}$$B化合物の酸化時における反応生成物をX線回折により分析した結果、Fe-B-O化合物が生成していることが分かり、Fe$$_{2}$$BからのB放出は酸化によるB$$_{2}$$O$$_{3}$$とB$$_{2}$$O$$_{3}$$に比べ安定なFe-B-O化合物生成を経由していることが分かった。

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