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論文

原子力機構-東海タンデム加速器の被災状況

松田 誠; 長 明彦; 阿部 信市; 石崎 暢洋; 田山 豪一; 仲野谷 孝充; 株本 裕史; 中村 暢彦; 沓掛 健一; 乙川 義憲; et al.

第24回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.51 - 54, 2011/07

2011年3月11日に発生した東北太平洋沖地震によって東海タンデム加速器施設は震度6弱の揺れに襲われた。加速器は16.1MVで運転中であったが、インターロックにより自動停止した。幸い、SF$$_{6}$$ガス及びHeガスの放出も発生せず、施設の大規模な損傷はなかった。タンク内の機器に甚大な被害は見られず一安心であったが、絶縁カラムを支持するカラムポストにひびや割れが確認された。地震の揺れの割に被害が小さかったのは、カラム全体が免震機構によって保護されていたおかげである。ビームラインでは、大型電磁石が数cm移動したり、真空ベローズが破壊されたりした箇所があった。被害の全容は調査段階であり完全には掴めていないが、確認された被災状況と現時点での復旧状況について報告する。

論文

原子力機構-東海タンデム加速器の現状

石崎 暢洋; 石井 哲朗; 阿部 信市; 花島 進; 長 明彦; 田山 豪一; 松田 誠; 仲野谷 孝充; 株本 裕史; 中村 暢彦; et al.

第23回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.13 - 16, 2010/11

2009年度のタンデム加速器の運転,整備及び利用状況について報告する。加速器の運転時間は約3600時間で例年より少ないが、これは年2回の定期整備以外にタンク開放を要する不具合が4回発生したためである。利用されたイオン種は20元素(25核種)で、多い順にH, O, C, Xe, Ni, N, Li, Arなどであり、ターミナルイオン源からCO$$_{2}$$の加速試験も実施した。利用分野は、核物理,核化学,材料・物性,加速器開発などであった。カラムのショーティングロッドのナイロン製接続ネジが破断し、タンク外へ取り出せなくなる不具合が発生した。圧空ジャッキによるロッドの抜き差しの際に過大な力が加わり破断に至ったものと推定された。ロッドの接続部で放電や引っかかりが起こらない改良型ロッドを製作中である。電磁石のトラブルとして、12月にコイルの内部に微少な水漏れが発生し磁場が不安定になる現象が起きた。現在片側のコイルのみで運転中であり、新しいコイルを製作中である。また、別の電磁石電源で使用している水冷シャントの銅管にピンホールによる水漏れが発生した。これは冷却不要のDCCTに置き換えた。

報告書

タンデム加速器高圧ガス製造施設の運転管理; 点検整備と経年劣化の評価及び六フッ化硫黄排出抑制対策

田山 豪一; 仲野谷 孝充; 乙川 義憲; 月橋 芳廣; 関 信夫*; 小野寺 輝夫*; 仁杉 光*

JAEA-Technology 2010-023, 42 Pages, 2010/09

JAEA-Technology-2010-023.pdf:4.81MB

原子力科学研究所のタンデム加速器高圧ガス製造施設は、六フッ化硫黄(以下、「SF$$_{6}$$」という)ガスを回収,充填するための施設である。SF$$_{6}$$ガスは、加速器タンク内に設置される加速器の高い電気絶縁の確保のために使用される。SF$$_{6}$$を取り扱う研究機関では、国内最大級の高圧ガス製造施設である。当施設は現在まで31年間運転してきており、施設の点検整備を実施するとともに経年劣化への対策も進めてきている。SF$$_{6}$$ガスは、地球温暖化対策の推進に関する法律で温室効果ガスとして指定され、排出量の削減を厳しく求められている。原子力科学研究所では環境配慮促進の一環としてSF$$_{6}$$排出抑制対策を重要な課題としている。われわれにおいては、当施設のSF$$_{6}$$ガス排出抑制対策を継続して実施してきた。本報告書は、長年に渡る運転管理における点検整備の経緯,経年劣化の評価,SF$$_{6}$$排出抑制対策について取りまとめたものである。

論文

原子力機構-東海タンデム加速器の現状

松田 誠; 石井 哲朗; 月橋 芳廣; 花島 進; 阿部 信市; 長 明彦; 石崎 暢洋; 田山 豪一; 仲野谷 孝充; 株本 裕史; et al.

第22回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.10 - 14, 2010/01

2008年度の東海タンデム加速器の運転,整備及び利用状況について報告する。2007年度に実施した長期整備(高経年化対策)の結果、加速器は安定に動作し、利用運転日数は211日(約5000時間)に回復した。一部の加速管に不具合があり、最高電圧は17MVであった。ビーム強度も長期整備時の再アライメントにより大幅に改善し従来の約2$$sim$$3倍となった。利用されたイオン種は21元素(25核種)であった。高電圧端子内イオン源もRF系の復旧により所定の性能が発揮できるようになり、Ne$$^{8+}$$, Ar$$^{12+}$$, Kr$$^{17+}$$, Xe$$^{22+}$$の多価イオンビームが100pnA以上の強度で得られ、最高エネルギーはXe$$^{30+}$$の480MeVに達した。前期の定期整備では不調であったHE側加速管4本を交換した。後期の定期整備ではストリッパーフォイルの交換,高電圧端子内の静電Qレンズへのアパーチャー設置,SF$$_{6}$$絶縁ガスのリーク調査,制御系CAMACのDACの高分解能化を実施した。タンク開放を伴うトラブルとして、10月に高電圧端子内の冷却水ポンプモーターの故障、3月に発電用回転シャフトの軸受け部のベアリングの損傷が発生した。

論文

原子力機構-東海タンデム加速器の現状

松田 誠; 左高 正雄; 月橋 芳廣; 花島 進; 阿部 信市; 長 明彦; 石崎 暢洋; 仲野谷 孝充; 株本 裕史; 中村 暢彦; et al.

JAEA-Conf 2008-012, p.39 - 43, 2009/03

2007年度のタンデム加速器の利用運転日数は86日(約2000時間)で、加速されたイオン種は17元素(23核種)である。加速器の高経年化対策として約5か月の長期整備期間を設け、ターミナルの180$$^{circ}$$偏向電磁石のコイルを更新し、断熱や電磁シールドの強化を図った。同時にターミナルビームラインの再アライメント、10GHzから14.5GHzへのターミナルECRイオン源の更新も行った。再アライメントの結果、ターミナル部のビーム通過率が非常によくなり、得られるビーム強度はこれまでの2$$sim$$3倍となった。また懸案であった3$$mu$$Aの水素ビーム加速も可能となった。更新したターミナルイオン源は安定に動作し、キセノンイオンにおいて当施設の最高エネルギーである375MeVに達した。RF系を増強することで、10倍程度にビーム強度が増強される見通しを得た。短寿命核加速実験装置ではウランの核分裂片である$$^{123}$$In(T$$_{1/2}$$=6s), $$^{143}$$Ba(T$$_{1/2}$$=14s)が10$$^{4}$$ppsの強度で得られ、物理実験に利用された。研究会では2007年度の加速器の運転・利用状況及び整備開発状況について報告する。

論文

原子力機構-東海タンデム加速器の現状

松田 誠; 左高 正雄; 竹内 末広; 月橋 芳廣; 花島 進; 阿部 信市; 長 明彦; 石崎 暢洋; 田山 豪一; 仲野谷 孝充; et al.

JAEA-Conf 2008-005, p.42 - 45, 2008/03

2006年度のタンデム加速器の利用運転日数は201日であった。最高加速電圧は18MVを維持し、利用されたイオン種は19元素(26核種)であった。昨年度、発生した故障事例として、加速器の入射ビームラインでビーム形状が変動する現象が発生した。原因は静電四重極レンズの電極コネクタの接触不良であった。一般に開放端の電極の接続状況を確認することは難しいが、われわれは静電容量結合法による診断で接続異常箇所の特定を行った。この手法はほかの静電光学要素に適用できる技術である。ほかにターミナル電圧が不安定となる事象が発生した。チャージング電流が通常の6割程度しか流れていないため、タンクを開放してチャージング系の総点検を行った。その結果、抵抗の破損とケーブルの製作及び取付不良が確認され、修理を行った。研究会では昨年度の加速器の運転・利用状況及び整備・開発状況について発表する。

論文

原子力機構・東海タンデム加速器の現状

松田 誠; 竹内 末広; 月橋 芳廣; 花島 進; 阿部 信市; 長 明彦; 石崎 暢洋; 田山 豪一; 仲野谷 孝充; 株本 裕史; et al.

第19回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.9 - 12, 2007/01

2005年度のタンデム加速器の運転日数は182日であった。最高端子電圧は19.1MVを記録し、18MVで計8日間の実験利用が行われた。利用されたイオン種は21元素であり、$$^{18}$$Oの利用が全体の約2割で、$$^{1}$$H, $$^{7}$$Li, $$^{136}$$Xeの利用はそれぞれ約1割を占め、$$^{1}$$H, $$^{7}$$Liはおもに短寿命核加速実験での一次ビームに利用された。加速器の定期整備では通常の整備項目以外に、高電圧端子内イオン源を高電圧端子の180$$^{circ}$$偏向電磁石の上流側に移設する作業を行った。この配置により質量電荷比の近いビームを精度よく分離し加速管へ入射できるようになった。また負イオンビーム入射ラインのミスアライメントの修正を行った結果ビーム通過率が改善した。昨年度はタンク開放を必要とする故障が2件発生し、どちらも高電圧端子内の180$$^{circ}$$電磁石電源に起因するものであった。高エネルギー加速器研究機構と共同で進めている短寿命核加速実験施設の実験利用が開始され、$$^{8}$$Liを用いた実験が行われた。今後、年間50日の短寿命核ビームを用いた実験が行われる予定である。

論文

原子力機構-東海タンデム加速器施設の現状

松田 誠; 竹内 末広; 月橋 芳廣; 花島 進; 阿部 信市; 長 明彦; 石崎 暢洋; 田山 豪一; 仲野谷 孝充; 株本 裕史; et al.

Proceedings of 3rd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 31st Linear Accelerator Meeting in Japan, p.275 - 277, 2006/00

2005年度のタンデム加速器の運転日数は182日であった。加速管の更新により最高端子電圧は19.1MVに達し18MVでの実験利用が開始された。利用イオン種は21元素(28核種)であり、$$^{18}$$Oの利用が全体の約2割で、おもに核化学実験に利用された。p, $$^{7}$$Li, $$^{136}$$Xeの利用はそれぞれ約1割を占め、p, $$^{7}$$LiはおもにTRIACの一次ビームに利用された。超伝導ブースターの運転日数は34日で、昨年度から始まったTRIACの実験利用は12日であった。開発事項としては、タンデム加速器では加速管を更新し最高電圧が19MVに達した。また高電圧端子内イオン源の14.5GHzECRイオン源への更新計画が進行している。超伝導ブースターは1994年以来高エネルギービームの加速に利用されてきたが、近年になりインジウムガスケットに起因する真空リークが発生している。空洞のQ値も下がってきており、対策として空洞に高圧超純水洗浄を施し性能を復活させる試験を進めている。KEKと共同で進めてきたTRIACは2005年3月に完成し、10月から利用が開始された。TRIACからのビームを超伝導ブースターにて5$$sim$$8MeV/uのエネルギーまで加速する計画を進めており、TRIACからの1.1MeV/uのビームを効率よく加速するため、low$$beta$$空洞の開発を行っている。

論文

原研タンデム加速器の現状

松田 誠; 竹内 末広; 月橋 芳廣; 堀江 活三*; 大内 勲*; 花島 進; 阿部 信市; 石崎 暢洋; 田山 豪一; 仲野谷 孝充; et al.

第18回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.11 - 14, 2005/11

2004年度の原研タンデム加速器の運転日数は、7月に高電圧端子との通信トラブルが発生したが、例年並の214日(約5000時間)を維持できた。そのうちブースターの利用運転は42日であった。最高端子電圧は高圧超純水洗浄を施したコンプレスドジオメトリ型加速管の更新により、約1年余りでビーム無しで18.7MV、ビーム有りで18.0MVを記録し建設以来の最高となった。KEKと共同で進めてきた短寿命核加速実験施設(TRIAC)の設置に伴い、新たなインターロックシステムを構築した。一方TRIACは3月に施設検査を終了し、ウランの陽子誘起核分裂反応で生成された$$^{138}$$Xe(T$$_{1/2}$$=14min)ビームの加速に初めて成功した。本研究会では、2004年度における運転,整備及び利用状況について報告する。

論文

原研タンデム加速器の現状

松田 誠; 竹内 末広; 月橋 芳廣; 堀江 活三; 大内 勲; 花島 進; 阿部 信市; 石崎 暢洋; 田山 豪一; 仲野谷 孝充; et al.

第17回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.1 - 4, 2004/00

原研タンデム加速器では昨年度、加速管をコンプレスドジオメトリ型の加速管へ更新した。加速管内の超音波及び高圧純水洗浄の効果により、わずか1週間程のコンディショニングで更新前の約16MVの端子電圧を達成することができた。充分なコンディショニング時間を確保できなかったが、1MV及び2MVユニットでは平均で110%の電圧を達成し、フルカラムによる電圧上昇試験で18.2MVを達成した。そのほか強力なターミナルイオン源への更新のために入射系の改造を行うべく準備を進めており、昨年度ガスストリッパー装置の撤去を行った。短寿命核加速施設は昨年度までの3年間で施設の建設及び装置の設置はほぼ終了し、今年度中の短寿命核の加速実験を目指して装置全体の立ち上げ及びインターロックなどの安全装置の製作を現在行っている。また短寿命核加速施設からの1MeV/uのビームを既存の超電導ブースターで加速できるように現在のブースターの前段部に$$beta$$$$_{opt}$$=6%のlow$$beta$$空洞を設置し最大5$$sim$$7MeV/uまで加速する計画を進めている。研究会ではこのほかに昨年度のタンデム加速器施設の運転、整備の状況について報告する。

論文

原研タンデム加速器とRNB計画

吉田 忠; 神田 将; 竹内 末広; 堀江 活三; 大内 勲; 月橋 芳廣; 花島 進; 阿部 信市; 石崎 暢洋; 田山 豪一; et al.

第15回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.51 - 53, 2003/03

原研タンデム加速器は1982年実験利用が開始された。当初は高エネルギーの放電に対し加速器内部の機器健全性が保ちきれず、度重なる整備をしてきた。その結果、現在では非常に安定した運転を継続しており、年間5000時間の運転を継続している。一昨年から高電圧端子にはECRイオン源を設置し、タンデム加速器では初めての希ガスイオン加速を果たし、多くの実験研究に利用されてきた。現在の加速器は、約40核種の安定核イオンを発生,加速できるが、平成13年度から不安定核及び負イオンでは発生不可能なあるいは電流値の低さから利用されてこなかったイオン種の加速を可能にするRNB(放射性核種ビーム)加速計画が実施されており、平成15年度には設置完了する見込みである。この計画は原研とKEK(高エネルギー加速器研究機構)との共同研究であり、近い将来不安定核を利用した研究を開始する予定である。本報告はこれらの研究環境整備の報告を交え最近行った加速器開発を報告する。

論文

Replacement of accelerator tubes of the JAERI tandem accelerator with tubes cleaned by a high-pressure water jet

竹内 末広; 仲野谷 孝充; 株本 裕史; 石崎 暢洋; 松田 誠; 月橋 芳廣; 神田 将; 田山 豪一; 阿部 信市; 吉田 忠

第14回加速器科学研究発表会報告集, p.308 - 310, 2003/00

原研タンデム加速器は端子電圧を改善するためコンプレスドジオメトリの加速管に更新した。更新にあたって加速管内を高圧純水洗浄するアイデアを検証するための種種の簡単な試験と1MV及び3MVの高電圧試験を行った。その結果加速管セラミック表面は剥がれやすい微粒子がかなり付着していて、高圧純水洗浄等で清浄化することで高電圧性能が飛躍的に改善されることがわかった。加速管更新については経過を述べる。

論文

原研タンデム加速器の現状

吉田 忠; 神田 将; 竹内 末広; 花島 進; 大内 勲; 堀江 活三; 月橋 芳廣; 阿部 信市; 石崎 暢洋; 田山 豪一; et al.

JAERI-Conf 2000-019, p.30 - 32, 2001/02

原研タンデム加速器は、順調に運転を継続してきている。昨年は230日余の運転を行うことができ、原子核関連研究の分野に、また、物理科学の分野に大きな貢献をしていきた。しかし、常に順調であったわけではなく、担当者の大きな努力があった結果である。細部に渡る研究報告は、同様の加速器を持つ機関にとっても有効なものであり、現在の状況の報告とともに、これらについても報告を行う。

論文

ターミナルECRイオン源の現状

松田 誠; 藤井 義雄*; 田山 豪一; 石崎 暢洋; 阿部 信市; 花島 進; 月橋 芳廣; 堀江 活三; 大内 勲; 神田 将; et al.

JNC TN7200 2001-001, p.166 - 168, 2001/00

原研タンデムから得られるイオンビームの電流・エネルギーの増強及び加速イオン種の拡大のため、1998年にECRイオン源をタンデム加速器の高電圧端子に搭載した。その後、定期整備のたびに改良を加え、現在は安定動作を実現している。主な改良点はターボ分子ポンプを排気系に追加したことと、搭載ガスを8ボンベまで可能にしたことである。これまでに水素,窒素,酸素及び希ガスの加速を行い、ビーム電流は約1桁、エネルギーはXeで300MeVに達している。イオン源の動作もきわめて安定しており、最長4日間の連続運転にわたってイオン源を再調整する必要はなかった。本件では現在の運転状況と装置の現状について報告する。

論文

Status of the JAERI tandem accelerator and its booster

竹内 末広; 阿部 信市; 花島 進; 堀江 活三; 石崎 暢洋; 神田 将; 松田 誠; 大内 勲; 田山 豪一; 月橋 芳廣; et al.

Proc. of 8th Int. Conf. on Heavy Ion Accelerator Technology, p.152 - 167, 1998/00

原研タンデム加速器は1982年以来16年間安定かつ有効に原子核物理、原子・分子物理、固体物理、核化学等の研究のため稼働を続けてきた。またタンデム加速器からの重イオンをさらに加速するために開発・建設を進めてきた超伝導ブースターが1994年に完成し、高エネルギーでの実験に順調に寄与してきた。タンデム加速器本体その他の現状、ブースターの現状、タンデム及びブースターの利用状況、制御系の開発、現在進行中の高電圧端子内ECRイオン源開発等についてまとめて発表する。

論文

原研タンデム加速器の現状

吉田 忠; 神田 将; 竹内 末広; 花島 進; 荘司 時雄; 大内 勲; 堀江 活三; 月橋 芳廣; 阿部 信市; 金沢 修平; et al.

第9回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, 0, p.22 - 25, 1996/00

原研タンデム加速器は完成以来14年になるが、順調に稼動しており昨年には、タンデムブースターが完成しさらに長時間の運転を行ってきた。内部には多くの機械的損耗部を持つ装置であるが、種々の改良等により安定に運転ができている。今後もイオン源の整備等を行い、加速できるイオン種の拡大を図るとともに、長時間停止する必要のない加速器をめざし改良を進めていく。

論文

Concurrent control system for the JAERI tandem accelerator

花島 進; 荘司 時雄; 堀江 活三; 月橋 芳廣

KEK-PROC-92-15, p.333 - 335, 1992/12

原研タンデムでは当初よりコンピュータを用いた制御システムを用いているが、現在このシステムのおきかえをめざして新しい制御システムを開発中である。新しいシステムは、複数のマイクロプロセッサによるものよりも大きな処理能力を実現する。本報告では、新システムの概念、概要及び新システムの大きな処理能力を用いて実現されるデータ点の連結制御について報告する。

口頭

The RI beams from the Tokai Radioactive Ion Accelerator Complex (TRIAC)

長 明彦; 阿部 信市; 遊津 拓洋; 花島 進; 石井 哲朗; 石崎 暢洋; 株本 裕史; 沓掛 健一; 松田 誠; 中村 暢彦; et al.

no journal, , 

東海放射性核種ビーム加速器施設(TRIAC)では、タンデム加速器の陽子や重イオンビームを用いて生成した放射性核種をオンライン同位体分離器で分離し、再加速することができる。2005年の実験共用開始から、ウラン核分裂生成物や$$^{8}$$Liのビームを実験・研究に提供している。$$^{8}$$Liの生成には99%濃縮$$^{13}$$C同位体焼結標的を用いていた。この標的を装着したイオン源システムからのLiの放出時間は3.2秒と長く、新たに開発する$$^{9}$$Li(T$$_{1/2}$$=0.2秒)ビームの生成には適さない。われわれは速い放出時間を持つチッ化ボロン標的の開発を行い、毎秒10$$^{4}$$個の$$^{9}$$Liビームの生成に成功した。

口頭

原子力機構-東海タンデム加速器におけるSF$$_6$$ガスの排出管理

仲野谷 孝充; 田山 豪一; 株本 裕史; 松田 誠; 月橋 芳廣

no journal, , 

タンデム加速器施設では加速器の絶縁ガスとして、約45トンの六フッ化硫黄(SF$$_6$$)ガスを保有している。SF$$_6$$ガスは地球温暖化を引き起す温室効果ガスの一種と考えられているため、近年、大気中への放出を抑制するよう厳しく求められている。しかし、加速器の整備に伴うSF$$_6$$ガスの大気放出は不可避であるため、毎年数トンのSF$$_6$$ガスを補充している。放出量の削減は環境的配慮のみならず、維持費を抑えるためにも重要である。そこでわれわれはSF$$_6$$ガスの大気放出の原因の特定とその対策を実施した。

口頭

原子力機構-東海タンデム加速器の現状

仲野谷 孝充; 長 明彦; 阿部 信市; 石崎 暢洋; 田山 豪一; 松田 誠; 株本 裕史; 中村 暢彦; 沓掛 健一; 乙川 義憲; et al.

no journal, , 

2010年度のタンデム加速器の運転日数は171日であった。利用されたイオン種は18元素(26核種)で、炭素,酸素,フッ素,キセノンで利用日数の半分以上を占めた。電圧コンディショニングが順調に進んだ結果、加速電圧は当施設利用開始以来の最高の18.5MVに達した。一方、トラブル事例では、ターミナルイオン源ガス配管からの微少リークによるSF6ガスのイオン源内部への混入や、新規の電荷運搬チェーンの使用に伴う大量のプラスチックダスト発生などがあった。

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