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山本 風海; 金正 倫計; 林 直樹; Saha, P. K.; 田村 文彦; 山本 昌亘; 谷 教夫; 高柳 智弘; 神谷 潤一郎; 菖蒲田 義博; et al.
Journal of Nuclear Science and Technology, 59(9), p.1174 - 1205, 2022/09
被引用回数：6 パーセンタイル：84.97(Nuclear Science & Technology)J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)は、最大1MWの大強度ビームを25Hzという早い繰り返しで中性子実験及び下流の主リングシンクロトロンに供給することを目的に設計された。2007年の加速器調整運転開始以降、RCSではビーム試験を通じて加速器の設計性能が満たされているかの確認を進め、必要に応じてより安定に運転するための改善を行ってきた。その結果として、近年RCSは1MWのビーム出力で連続運転を行うことが可能となり、共用運転に向けた最後の課題の抽出と対策の検討が進められている。本論文ではRCSの設計方針と実際の性能、および改善点について議論する。
scattering length from 
photoproduction on the proton near the reaction threshold石川 貴嗣*; 藤村 寿子*; 深澤 宏司*; 橋本 亮*; He, Q.*; 本多 佑記*; 保坂 淳; 岩田 高広*; 甲斐田 俊*; 笠木 治郎太*; et al.
Physical Review C, 101(5), p.052201_1 - 052201_6, 2020/05
被引用回数：4 パーセンタイル：45.12(Physics, Nuclear)Photoproduction of the omega meson on the proton has been experimentally studied near the threshold. The total cross sections are determined at incident energies ranging from 1.09 to 1.15 GeV. The 1/2 and 3/2 spin-averaged scattering length 
and effective range 
between the CO meson and proton are estimated from the shape of the total cross section as a function of the incident photon energy: = (-0.97 
+ 
(0.07 
) fm and = (+2.78 
) + (-0.01 
) fm, resulting in a repulsive force. The real and imaginary parts for and are determined separately for the first time. A small 
-wave contribution does not affect the obtained values.
中島 健次; 川北 至信; 伊藤 晋一*; 阿部 淳*; 相澤 一也; 青木 裕之; 遠藤 仁*; 藤田 全基*; 舟越 賢一*; Gong, W.*; et al.
Quantum Beam Science (Internet), 1(3), p.9_1 - 9_59, 2017/12
J-PARC物質・生命科学実験施設の中性子実験装置についてのレビューである。物質・生命科学実験施設には23の中性子ビームポートがあり21台の装置が設置されている。それらは、J-PARCの高性能な中性子源と最新の技術を組み合わせた世界屈指の実験装置群である。このレビューでは、装置性能や典型的な成果等について概観する。
坂佐井 馨; 佐藤 節夫*; 瀬谷 智洋*; 中村 龍也; 藤 健太郎; 山岸 秀志*; 曽山 和彦; 山崎 大; 丸山 龍治; 奥 隆之; et al.
Quantum Beam Science (Internet), 1(2), p.10_1 - 10_35, 2017/09
J-PARC物質・生命科学実験施設では、中性子検出器、スーパーミラーや
Heスピンフィルターなどの光学機器、及びチョッパー等の中性子デバイスが開発され、据え付けられている。また、計算環境として機器制御、データ取得、データ解析、及びデータベースの4つのコンポーネントが整備されている。また、物質・生命科学実験施設では実験に使用される様々な試料環境が利用可能である。本論文では、これらの現状について報告する。
近藤 恭弘; 森下 卓俊; 山崎 宰春; 堀 利彦; 澤邊 祐希; 千代 悦司; 福田 真平; 長谷川 和男; 平野 耕一郎; 菊澤 信宏; et al.
Physical Review Special Topics; Accelerators and Beams, 17(12), p.120101_1 - 120101_8, 2014/12
被引用回数：6 パーセンタイル：42.9(Physics, Nuclear)J-PARCのビーム電流増強用の新しいRFQ(RFQ III)のビーム試験を行った。まず、RFQ IIIのコンディショニングが行われ、20時間のコンディショニング後に、400kW、デューティーファクター1.5%の非常に安定なRF入力を達成した。次に、加速器トンネルに設置する前にオフラインのビームテストを行った。50mA負水素ビームの透過率、エミッタンス、エネルギー分散を測定し、シミュレーションと比較した。実験結果とシミュレーションは良い一致を示し、RFQ IIIが設計通りの性能を発揮していることが示された。
小栗 英知; 長谷川 和男; 伊藤 崇; 千代 悦司; 平野 耕一郎; 森下 卓俊; 篠崎 信一; 青 寛幸; 大越 清紀; 近藤 恭弘; et al.
Proceedings of 11th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.389 - 393, 2014/10
J-PARCリニアックでは現在、ビームユーザに対する利用運転を行うとともに、リニアック後段の3GeVシンクロトロンにて1MWビームを加速するためのビーム増強計画を進めている。リニアックのビーム増強計画では、加速エネルギー及びビーム電流をそれぞれ増強する。エネルギーについては、181MeVから400MeVに増強するためにACS空洞及びこれを駆動する972MHzクライストロンの開発を行ってきた。これら400MeV機器は平成24年までに量産を終了し、平成25年夏に設置工事を行った。平成26年1月に400MeV加速に成功し、現在、ビーム利用運転に供している。ビーム電流増強では、初段加速部(イオン源及びRFQ)を更新する。イオン源はセシウム添加高周波放電型、RFQは真空特性に優れる真空ロー付け接合タイプ空洞をそれぞれ採用し、平成25年春に製作が完了した。完成後は専用のテストスタンドにて性能確認試験を行っており、平成26年2月にRFQにて目標の50mAビーム加速に成功した。新初段加速部は、平成26年夏にビームラインに設置する予定である。
川村 真人*; 千代 悦司; 堀 利彦; 篠崎 信一; 佐藤 文明; 福井 佑治*; 二ツ川 健太*; 山崎 正義*; 佐川 隆*; 宮嶋 教至*; et al.
Proceedings of 10th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.605 - 607, 2014/06
J-PARCリニアック用クライストロン電源システムについて、過去1年間の運転状況等を報告する。181MeVリニアック運転対応として、2012年9月下旬より2013年5月下旬まで、年末年始の中断や、スケジュール化されたメンテナンス等を除き連続運転を行った。その間、AVR盤内制御線等のノイズ対策不備、アノード変調器内の電極部接触不良等の不具合による運転の中断があり、不具合の考察と対策などを行った。運転と並行して、2012年7月初めまで運転していたアノード変調器のうち、未改修分15台を改修して放電対策を施した。エネルギー増強対応として、震災により中断していた972MHzテストスタンドの再立上げ、HVDCPS#10とACS#16ステーション、HVDCPS#11とACS#17ステーションの立上げを行った。エネルギー増強対応の機器については、972MHzテストスタンドを6月18日に運転再開し、ACS#16, #17の両ステーションも近日運転を再開する予定である。
山本 風海; 加藤 新一*; 原田 寛之; 吉本 政弘; 山崎 良雄; 林 直樹; Saha, P. K.; 發知 英明; 金正 倫計
Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 4, p.243 - 246, 2014/04
J-PARC施設の3GeVシンクロトロンは、1MWという大強度ビームを中性子ターゲットに供給することを目的に設計,建設された。このような大強度加速器の設計で最も重要なのは、想定外のビームロスを低減しトンネル内での保守作業時の被ばく量を可能な限り低く抑えることである。3GeVシンクロトロンでは、ビームロスの対策としてビームコリメータシステムを設計し、導入している。これまでの試験結果、運転経験よりこのコリメータは設計性能を満たしていることがわかった。一方で、入射フォイルで散乱されたビームがコリメータに到達する前にロスし、これは既設のコリメータでは低減できないことが判明した。そこで、追加のコリメータをロス発生個所周辺に配置することで対策を行った。
堀 利彦; 千代 悦司; 篠崎 信一; 佐藤 文明; 森下 卓俊; 近藤 恭弘; 二ツ川 健太*; 福井 佑治*; 川村 真人*; 杉村 高志*; et al.
Proceedings of 9th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.1240 - 1242, 2013/08
J-PARCリニアックの運転当初から使用しているRFQは、2008年に放電が頻発し大出力ビームを長時間安定に加速することが困難な状況となったため、そのバックアップ機としてRFQ2号機を製作するに至った。RFQ2号機は2011年3月に製作を終え、早い時期に大電力試験を行う予定であったが、同年3月11日に発生した東日本大震災の影響で、試験スケジュールは白紙の状況となった。震災後の高周波源グループは機器の復旧とビーム運転の再開を最優先課題としたが、この大電力試験を早期に行えるよう本テストスタンドの整備を2012年1月より本格的に開始した。ハード機器の整備、低電力システムの構築、高圧電源の試運転、クライストロンから空洞までの導波管接続などの作業を4月下旬には完了した。空洞サイドからの主な要求としては、パルス繰り返し数: 50pps、RFパルス幅: 600
s(連続可変)、最大供給電力: 400kWなどであったが、5月下旬までの実稼働日数で19日間、高圧印加時間で約150時間の大電力試験を大きなトラブルなく消化した。
二ツ川 健太*; 穴見 昌三*; 小林 鉄也*; Fang, Z.*; 福井 佑治*; 道園 真一郎*; 川村 真人*; 佐藤 文明; 篠崎 信一; 千代 悦司; et al.
Proceedings of 9th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.769 - 773, 2013/08
2011年3月11日に発生した東日本大地震によって、J-PARCリニアックは、建屋,ユーティリティー設備,装置等に甚大な被害が生じた。高周波(RF)制御システムも立体回路の変形に伴い、2つの加速空洞に伝送しているRFの位相差を測定し、再調整を行った。また、各基準信号の伝送,制御機器,増幅機器の動作チェックを行い、2011年の末にビーム試験を迎えることができた。しかし、SDTL05の空洞が、震災で大気に晒されて空洞内の状態が悪化したこともあり、運転で使用するパワー領域で高周波が不安定になり、この領域での使用が困難になった。現在は、設計値より、高いパワー領域で運転している。その際に、高周波の波形を解析した結果、SDTL06にも相似た現象が確認できるが、SDTL07を境に大きく傾向が異なることがわかった。その結果、自由発振のときの波形から共振周波数を算出して、制御している自動チューナの設定値を最適化した。また、平成24年度に高圧のトラブルがあり、タイミングの関係でマクロパルスの途中でサグの傾きが変わるような設定になったが、現在はフィードバック制御により、空洞内の電場は一定に保たれている。本発表では、震災の復旧作業から夏季シャットダウンまでの運転対応について報告する。
福井 佑治*; 川村 真人*; 小林 鉄也*; Fang, Z.*; 二ツ川 健太*; 佐藤 文明; 篠崎 信一; 鈴木 浩幸; 千代 悦司; 堀 利彦; et al.
Proceedings of 9th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.762 - 764, 2013/08
J-PARCリニアックでは、RFQ(高周波4重極ライナック)を使用してイオン源からの負水素イオンビームを加速し、DTLへ入射している。このRFQでは過去、ビーム運転中にトリップが頻発するなどして安定性が低下する事象が発生した。そこで現行のRFQのバックアップ機として新たにRFQ2号機が製作された。このRFQ2号機のハイパワーテストを行う目的で、2011年7月よりRFQテストステーション制御系の構築が始まり、2012年4月下旬からは空洞へのRF投入が開始された。RFQテストステーションは低電力高周波(LLRF)制御,RF立体回路,324MHzクライストロンやこれを駆動する高圧電源,冷却水系などで構成されており、このうちLLRF制御やクライストロン電源制御ではPLC(Programmable Logic Controller)を使用してRFの制御や運転データの収集などを行っている。本稿ではRFQテストステーションのRF制御システムについて報告を行う。
川村 真人*; 千代 悦司; 堀 利彦; 篠崎 信一; 佐藤 文明; 福井 佑治*; 二ツ川 健太*; 山崎 正義*; 佐川 隆*; 雪竹 光輝*; et al.
Proceedings of 9th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.1243 - 1247, 2013/08
過去1年間のJ-PARCリニアック用クライストロン電源システムの運転状況について、東日本大震災による被災からの復旧、長期に渡る加速器運転停止を招いた高圧直流電源の故障を中心に述べる。また、エネルギー増強に向けた作業の状況を報告する。震災後、本電源システムは2011年10月中旬に試運転、11月上旬に181MeV用全機器の終夜連続運転の再開を果たし、2012年5月末までの当電源システムのHVオン時間は4,900時間である。2012年3月下旬、高圧直流電源(HVDCPS)1号機の変圧整流器が故障した。絶縁油タンクを開けて内部を確認した結果、整流用ダイオードスタックの破損が見られたので予備品と交換し、試運転を行ったところ再度故障し、別のダイオードスタックが破損した。結局当該変圧整流器は破棄し、代わりに予備機器を設置して運転を再開した。この影響で当電源システムは11日間停止、リニアックのビーム加速は15日間中断、ユーザーへの供給運転は18日間中断となった。
朝岡 秀人; 山崎 竜也*; 山口 憲司; 社本 真一; Filimonov, S.*; 末光 眞希*
Surface Science, 609, p.157 - 160, 2013/03
被引用回数：1 パーセンタイル：4.97(Chemistry, Physical)Biサーファクタントを利用したGe/Si(111)ヘテロ成長過程において、レーザーによる基板のたわみを実測したストレス遷移と、電子線を利用したRHEEDの同時測定を行った。その結果、Bi終端構造と比較したSi再構成構造に内在する表面ストレス,層状成長過程で、原子層1層ごとに圧縮,緩和を繰り返すストレス遷移を捉えることに成功した。
-
molecular ferromagnetic 
-Mn phthalocyanine studied by soft X-ray magnetic circular dichroism片岡 隆史*; 坂本 勇太*; 山崎 陽*; Singh, V. R.*; 藤森 淳*; 竹田 幸治; 大河内 拓雄*; 藤森 伸一; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; et al.
Solid State Communications, 152(9), p.806 - 809, 2012/05
被引用回数：20 パーセンタイル：61.95(Physics, Condensed Matter)-Mnフタロシアニン分子は温度8.6K以下で強磁性を示すことが知られている。しかしながら、強磁性を発現する原因について電子構造の立場からの解明がなされていなかった。そこで、元素選択的磁気プローブである軟X線磁気円二色性を用いて、Mnの電子状態を実験的に調べ、さらにその結果をクラスター計算による理論的結果と比較検討することで、Mnイオンの基底状態を決定することができた。
山崎 竜也; 朝岡 秀人; 田口 富嗣; 山本 春也; 山崎 大; 丸山 龍治; 武田 全康; 社本 真一
Thin Solid Films, 520(8), p.3300 - 3303, 2012/02
被引用回数：2 パーセンタイル：10.02(Materials Science, Multidisciplinary)Si基板との格子不整合の緩衝域として水素単原子バッファー層を挿入し、大きな格子不整合を克服した薄膜成長に成功した。このユニークな薄膜成長を可能にする界面の構造解析を目的とし、薄膜成長後の界面における水素層の存在を、中性子反射率測定と共鳴核反応分析法により捉えることができたので、それら複合解析の結果を発表する。
山本 風海; 山崎 良雄; 吉本 政弘; 神谷 潤一郎; 原田 寛之; Saha, P. K.; 發知 英明; 金正 倫計; 加藤 新一*
Proceedings of 2nd International Particle Accelerator Conference (IPAC 2011) (Internet), p.1605 - 1607, 2011/09
J-PARC 3GeV Rapid Cycling Synchrotron(RCS)では、加速エネルギー3GeV, 200kWの出力で中性子ターゲット及び50GeV Main Ring(MR)に安定にビームを供給している。RCSを定常運転した際に最も大きな残留放射線量が観測されるのは、入射時に荷電変換し損なったH0及びH-ビームを廃棄するH0ダンプと周回ビームとの分岐点と、その直下流のBeam Position Monitor(BPM)である。これまでのビーム試験の結果から、この残留放射線は入射点に設置された荷電変換フォイルで入射、周回ビームが多重散乱され、散乱粒子がそれら光学的にアパーチャが狭くなる分岐点やBPMでロスし、発生していることが判明している。このような原因のため、荷電変換フォイルを用いた入射方式を採用する限り本質的にこのロスをなくすことはできない。そこで、このロスを緩和し、さらなる大強度出力を可能とするために、H0ダンプ分岐ダクトに新しいコリメーションシステムを導入する方向で検討を進めている。本発表では、この新しいコリメータの設計検討の概要を報告する。
吉本 政弘; 山本 風海; 山崎 良雄; 金正 倫計; 加藤 新一*
Proceedings of 2nd International Particle Accelerator Conference (IPAC 2011) (Internet), p.1545 - 1547, 2011/09
J-PARC RCSでのH0ダンプライン分岐部に新たに追加するコリメーターシステムのために、新しいH0ダンプ分岐ダクトの再設計を行った。この新しい分岐ダクトはSUS316Lオーステナイト系ステンレス及びSUS430フェライト系ステンレスの2種類のステンレス材を用いて作られている。この組合せの材料選択を検証するために、SUS430製テストダクトを用いた材料試験を実施し、SUS430の磁気焼鈍の条件を確立した。
川村 真人*; 千代 悦司; 篠崎 信一; Fang, Z.*; 福井 佑治*; 内藤 富士雄*; 山崎 正義*; 坪田 直明; 二ツ川 健太; 佐藤 文明; et al.
Proceedings of 8th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), 3 Pages, 2011/08
J-PARCリニアック高周波源について、震災復旧の現状と、400MeVへのエネルギー増強に向けた取り組みを報告する。2011年3月11日の東日本大震災発生当時、J-PARCリニアック(現在の出力エネルギー181MeV)は1月5日からの2か月を超える連続運転の最中にあったが、震災によりリニアック建屋の壁・天井・ゆか・ドア,冷却水設備などに大きな被害を受け、運転の中断を余儀なくされた。またリニアック棟1階のすべてのクレーンが運転不能となった。このような状況下でリニアックRFグループは3月末より作業を開始し、可能な限りの早い復旧を目指している。また400MeVへのエネルギー増強について、機器の製造業者とスケジュールや納品方法などを話し合いながら取り組んでいる。
山本 風海; 山崎 良雄; 吉本 政弘; 神谷 潤一郎; 原田 寛之; Saha, P. K.; 發知 英明; 金正 倫計; 加藤 新一*
Proceedings of 8th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.312 - 316, 2011/08
J-PARC 3GeV Rapid Cycling Synchrotron (RCS)では、加速エネルギー3GeV, 200kWの出力で中性子ターゲット及び50GeV Main Ring (MR)に安定にビームを供給している。RCSを定常運転した際に最も大きな残留放射線量が観測されるのは、入射時に荷電変換し損なったH0及びH-ビームを廃棄するH0ダンプと周回ビームとの分岐点と、その直下流のBeam Position Monitor (BPM)である。これまでのビーム試験の結果から、この残留放射線は入射点に設置された荷電変換フォイルで入射,周回ビームが多重散乱され、散乱粒子がそれら光学的にアパーチャが狭くなる分岐点やBPMでロスし、発生していることが判明している。このような原因のため、荷電変換フォイルを用いた入射方式を採用する限り本質的にこのロスを無くすことはできない。そこで、このロスを緩和し、さらなる大強度出力を可能とするために、H0ダンプ分岐ダクトに新しいコリメーションシステムを導入する方向で検討を進めている。本発表では、この新しいコリメータの設計検討の概要を報告する。
加藤 新一*; 山本 風海; 山崎 良雄; 吉本 政弘; 神谷 潤一郎; 原田 寛之; 金正 倫計
Proceedings of 8th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.296 - 300, 2011/08
J-PARC 3GeV Rapid Cycling Synchrotron (RCS)では、H-入射を行っているため入射点に荷電変換フォイルを設置している。このフォイルでおもに周回ビームが衝突し多重散乱されることにより、アパーチャが狭いH0ダンプと周回ビームとの分岐点やその直下流のBeam Position Monitor (BPM)でロスが発生している。さらなる大強度出力のためにはこのロスを緩和,局所化しなければならない。そこでH0ダンプ分岐ダクトに、フォイルでの散乱粒子を吸収するコリメータブロック(吸収体)を組み込んだコリメーションシステムを導入する検討を進めている。ここで導入される吸収体は、ビーム中心からの位置のみならず、散乱粒子が吸収体側面を掠ることによる粒子生成を防ぐために、ビーム軸方向に対する角度も調整できる設計とした。このコリメーションシステムを最適化するためには、散乱粒子と吸収体との衝突により生成する粒子まで含めたシミュレーションが必要不可欠である。そこで、粒子のトラッキングにはおもにSADを、散乱粒子と吸収体との衝突にはGEANT4を用い、吸収体の位置及び角度を最適化した。本発表では、これらのシミュレーション結果を報告する。
