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廣木 成治; 林 直樹; 川瀬 雅人; 野田 文章; Saha, P. K.; 佐甲 博之; 高橋 博樹; 上野 彰; 荒木田 是夫*; Lee, S.*; et al.
Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.1131 - 1133, 2008/06
RCSの入射部に設置した6台のマルチワイヤープロファイルモニターを用い、初期のビーム調整運転で入射軌道を確立することができた。H
ビーム検出用に直径0.1mmの金被覆タングステン線を窓型のセラミック枠に垂直と水平方向に取付け(傾き17.7度、主として2.9mmか9.5mm間隔で合計51本)、この枠をステッピングモーターにて垂直か水平方向に駆動させる。この傾き17.7度のタングステン線と精密駆動機構により2段階の測定が可能となる。すなわち、最初はセンサー枠を測定位置に固定し1発のビームでおおまかなビーム形状を捉え、次の段階でビーム入射タイミングに合わせてセンサー枠を駆動し(主として101発に同期させて0.1mm間隔で10mm駆動)詳細なビーム形状を測定する。タングステン線をビームが貫通することにより発生した電荷信号は信号処理回路により増幅,積分,保持され、その保持信号はマルチプレクサにより順次読出されてガウス分布近似曲線で補間される。
百合 庸介; 岡本 宏巳*
Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.3080 - 3082, 2008/06
We investigate the heating process of highly space-charge-dominated ion beams in a storage ring, using the molecular dynamics simulation technique. To evaluate the heating rate over the whole temperature range, we start from an ultra-low-emittance state where the beam is Coulomb crystallized, apply perturbation to it, and follow the emittance evolution. When the ring lattice is properly designed, the heating rate is quite low at ultralow temperature because random Coulomb collisions are suppressed. It gradually increases after the collapse of the ordered state by perturbation, and comes to a peak when the beam reaches a liquid phase. The dependence of the heating behavior on the beam line density and betatron tune is explored systematically. The effect of lattice imperfection on the stability of crystalline beams is also confirmed.
百合 庸介; 石坂 知久; 湯山 貴裕; 奥村 進; 石堀 郁夫; 宮脇 信正; 倉島 俊; 吉田 健一; 柏木 啓次; 上松 敬; et al.
Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.3077 - 3079, 2008/06
It has been known that uniformization of a beam with a Gaussian profile is possible utilizing odd-order nonlinear forces. Here, we investigate uniformization of the transverse beam profile using nonlinear focusing forces produced by multipole magnets, including even-order forces. The result demonstrates a potential to uniformize an asymmetric beam as well as a Gaussian beam by making a combination of the even and odd-order nonlinear forces. Such a combination technique enables us to perform high-uniformity irradiation at a constant particle fluence rate over the whole area of a large target. A research and development on the beam uniformization system composed of sextupole and octupole magnets is now in progress at the JAEA AVF cyclotron facility. Some results of preliminary experiments are also reported.
林 直樹; 廣木 成治; 佐伯 理生二; 豊川 良治; 山本 風海; 吉本 政弘; 荒川 大*; 平松 成範*; Lee, S.*; 佐藤 健一郎*; et al.
Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.1125 - 1127, 2008/06
J-PARCの3-GeV Rapid-Cycling Synchrotron (RCS)は、最近コミッショニングを行った。コミッショニング中に、色々なビーム診断システムが使われた。マルチワイヤプロファイルモニタ(MWPM)は、入射軌道とH0ダンプラインの確立に使われた。エレクトロンキャッチャーは、ビームが荷電変換フォイルに当たっていることの確認に使われ、H0ダンプへの電流を制限する電流モニタも使われた。シングルパス用BPM, IPMは、1/3周モードでの軌道確認に使われた。全周のBPMは、COD測定及びターンごとの位置測定に使われた。チューンモニタは、コヒーレント振動を与えるエキサイターと専用のBPMよりなる。また、RFのfeedback, feedforward用に専用のBPM, FCT, WCMが用意された。論文では、各々の装置のパフォーマンスの紹介とどのように成功裏に終わったビームコミッショニングに使用されたかを報告する。
林 直樹; 廣木 成治; 佐伯 理生二; 豊川 良治*; 山本 風海; 荒川 大*; 平松 成範*; Lee, S.*; 佐藤 健一郎*; 手島 昌己*; et al.
Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.1128 - 1130, 2008/06
J-PARC RCSのビーム位置モニタ(BPM)システムが、製作,インストールされ、ビームコミッショニングで成功裏に運用され始めた。リング全周で54台のBPMがあり、そのほとんどがステアリング電磁石の内側に入れられている。BPMは、静電誘導型で、4つの電極を持つ。電極対は、線形性のよい対角カット型で、インストール前に較正された。信号処理ユニットは、14bit, 40MHzサンプリングのADCを持ち、600MHzのDSPを内蔵するものを開発した。ビームコミッショニング初期は、小さな信号のため、信号線の取り回しも注意深く行った。論文では、さらに現在の運用状況について報告する。
神谷 潤一郎; 金正 倫計; 倉持 勝也; 高柳 智弘; 富樫 智人; 植野 智晶; 渡辺 真朗; 吉本 政弘
Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.3590 - 3592, 2008/06
J-PARC RCSの出射用キッカーは2007年8月の時点で調整試験が完了し、要求仕様を満たすことが確認された。そしてRCSのビーム試験時には、181MeV非加速試験及び3GeV加速試験において、下流ビームラインへビームを出射することに成功した。実際の運転パラメーターは、電磁石の磁場測定結果及び、電源の通電試験結果から導出されたパラメーターとよく一致しており、それらの試験が正確であったことを裏付けている。本報告では、それらの測定結果及び運転パラメーターの導出についてまとめる。また、これまで数100時間のビーム試験を行っているが、キッカーシステムはその間おおむね安定に運転できている。これまでの運転で、サイラトロンの経年変化や、安定運転のための調整方法が確立されて来ているので報告する。さらに、ビームを用いてキッカーのパルス磁場の時間方向の平坦度を高精度で測定したのであわせて報告する。
山本 昌亘; 長谷川 豪志; 野村 昌弘; Schnase, A.; 田村 文彦; 穴見 昌三*; 絵面 栄二*; 原 圭吾*; 大森 千広*; 高木 昭*; et al.
Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.379 - 381, 2008/06
シンクロトロン加速器の加速電圧パターン計算コードは、大抵縦方向の運動力学に基づいた微分形式で書かれていることが多い。われわれは、前進差分法による加速電圧パターン計算コードを開発した。それは、偏向電磁石磁場と正確に同調する手法で、これまでの計算コードよりも正確な値を算出することができ、特にRCSのような速い繰り返しのシンクロトロンにおいて効果を発揮する。
山本 風海; 林 直樹; 廣木 成治; 佐伯 理生二; 外山 毅*; 手島 昌己*; 佐藤 健一郎*
Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.382 - 384, 2008/06
The 3GeV RCS (Rapid-Cycling Synchrotron) in J-PARC has been commissioned in October of 2007. The most important issue in the beam study is to reduce unnecessary beam loss and to keep the beam line clean for the sake of maintenance and upgrade of the machines. In order to achieve this purpose, we observed the beam loss monitors located around the RCS beam line. We also investigated the residual dose of accelerator components during an interval of beam study. From these results, we found that beam loss points were the injection junction point, the branch of H0 dump and extraction line, transverse collimators, and dispersion maximum points in the arcs. Especially, the entrance of the primary collimator chamber was the most radio-activated points in the RCS. To make the best use of these results for beam commissioning, we managed to minimize the beam losses and succeeded in suppressing the residual dose to a level low enough to allows us to work close to those components.
梅森 健成*; 古屋 貴章*; 高橋 毅*; 阪井 寛志*; 篠江 憲治*; 沢村 勝
Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.925 - 927, 2008/06
エネルギー回収型リニアックのためのLバンド超伝導空洞を開発している。空洞設計の問題点を検証するために2種類の単セル空洞を製作した。1つはセンターセルのみの構造、もう1つは複雑なビームパイプ構造を有するエンドセル構造の空洞である。一連の表面処理を行い、2Kの縦測定により空洞性能を評価した。温度及びX線センサーを取り付けた回転マッピングシステムを用いて空洞性能の診断を行った。両空洞ともERL空洞に要求される性能を満足するものであった。
高柳 智弘; 植野 智晶; 金正 倫計; 吉本 政弘; 神谷 潤一郎; 渡辺 真朗; 入江 吉郎*
Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.1461 - 1463, 2008/06
水平シフトバンプ電磁石用電源はIGBTチョパの多重接続で構成されている。そのIGBTチョッパのスイッチング周波数は48kHzである。この高周波ノイズによる影響が制御システムに生じてしまった。さらに、電磁石のセラミックダクトのRFシールド用コンデンサが電磁石磁場の誘導電圧により放電してしまった。これらの問題は、接地系の強化(ケーブルから銅板への変更)と電流パターンの変更する(立下げ時間を緩やかにする)ことで解決した。
田村 文彦; Schnase, A.; 野村 昌弘; 山本 昌亘; 長谷川 豪志; 芳賀 浩一; 吉井 正人*; 大森 千広*; 戸田 信*; 原 圭吾*; et al.
Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.364 - 366, 2008/06
J-PARC RCSでは大強度の陽子ビームを加速するために、フルデジタルのLLRF制御システムが採用されている。このシステムの特徴は、DDS技術をもとにしたマルチハーモニックのRF信号生成である。フルデジタルシステムの採用により、正確で、安定かつ再現性のあるRF電圧をMAコア空胴に発生することができる。RCSのビームコミッショニングは2007年10月から始まった。linac, RCSともによい安定性を示している。ビーム軌道及び長手方向のビーム信号も非常によい再現性をもっているため、非常に効率のよいコミッショニングが進んでいる。この発表では、コミッショニングで得られたビーム信号の幾つかを示し、コントロールの性能について議論する。
阪井 寛志*; 篠江 憲治*; 古屋 貴章*; 高橋 毅*; 梅森 健成*; 沢村 勝
Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.907 - 909, 2008/06
エネルギー回収型リニアックの超伝導空洞の開発を行っているが、空洞内表面での電子放出やヒートスポットを調べるために回転マッピングシステムを採用した。電子放出を検出するためのPINダイオードと温度上昇を検出するための炭素抵抗の2種類のセンサーを取り付けている。これらのセンサー群を空洞軸を中心に回転させることにより空洞内表面の様子を調べることができる。この回転マッピングシステムを用いた単セル空洞の縦測定の結果を報告する。
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。
Schnase, A.; 穴見 昌三*; 絵面 栄二*; 芳賀 開一*; 原 圭吾*; 長谷川 豪志; 野村 昌弘; 大森 千広*; 高木 昭*; 田村 文彦; et al.
Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.346 - 348, 2008/06
A standard way to measure the transfer function of a system of amplifier and cavity uses a network analyzer and a linear frequency sweep. However, to check the transfer function of the broadband (Q=2) RCS RF system, we analyze several harmonics at same time under real high power ramp conditions. A pattern driven DDS generates frequency and amplitude like in accelerator operation. During the 20ms acceleration time, a large memory oscilloscope captures the RF-signals. The data are processed offline like down conversion in a multi-harmonic LLRF-system, giving multi-harmonic amplitude and phase information. With this setup we could find and cure resonances before installation to the tunnel. RCS is in the commissioning phase and has reached the milestone of acceleration to final energy and beam extraction. 10 RF systems are in operation. The LLRF-system controls fundamental h(2) and 2nd harmonic h(4). The multiharmonic analysis allows to check the RF system behavior also at other harmonics.
前原 直; 森山 伸一; 藤井 常幸; 奥村 義和
no journal, ,
In the preliminary design of prototype RFQ linac in the IFMIF/EVEA, a coupled cavity type 10.5 m-long RFQ is proposed to accelerate deuteron beam up to 5 MeV. The operation frequency of 175 MHz was selected to accelerate the large current of 125 mA in CW mode at the conceptual design phase. The driving RF power of 1.5 MW has to be injected to the RFQ cavity, and a stable CW injection without RF breakdown is essential to attain the required availability. It is designed to employ the input coupler system with multi-drive loop antennas connecting to co-axial waveguides. As the validation works, it is planned to measure the coupling factors of the loop antenna with varied insertion depths using RFQ test module and to test the RF power capability of 4- and 6-inch RF windows using a high-Q load circuit. The conceptual design of the RF-input coupler system for the IFMIF RFQ linac will be presented with the simulation results of coupling factor and multipactor phenomena.
