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論文

Beam dynamics of a 175 MHz RFQ for IFMIF project

前原 直; 森山 伸一; 三枝 幹雄*; 杉本 昌義

Proceedings of 10th European Particle Accelerator Conference (EPAC '06) (CD-ROM), p.1990 - 1992, 2006/06

国際核融合材料照射施設は、D-Liストリッピング反応を用いた加速器による中性子照射施設である。要求されているビーム電流250mAは、125mAの2つの加速器ビームラインにより合成され、その入射器,RFQ,DTLの出力エネルギーは、それぞれ0.1, 5.0と40MeVである。125mAの大電流加速のために175MHzの運転周波数が採用された。大電流ビームシミュレーションの結果、全長12mのRFQがRF入射電力2.3MW CWによりエミッタンスの広がりを最小限に抑えるために設計された。このような12m長のRFQに対して、軸方向の高次モードを抑制するために、少なくとも2つの空洞結合板が必要不可欠である。ビームダイナミックスの観点からTOUTATISコードによる伝送効率の評価を行い、空洞結合板設計として、そのギャップ幅を4mm以下にすることにより伝送効率の劣化を0.5%以内に抑えることができることが判明した。

論文

Crystalline beams at high energies

Wei, J.*; 岡本 宏巳*; 越智 秀太*; 百合 庸介; Sessler, A. M.*; 町田 慎二*

Proceedings of 10th European Particle Accelerator Conference (EPAC '06) (CD-ROM), p.2841 - 2843, 2006/00

高エネルギーイオンビーム衝突実験において、各々の衝突ビームがクリスタルビームであれば、ビーム・ビーム相互作用の強さの指標であるビーム・ビームチューンシフトがより大きな値まで許容できることが以前に示されている。その結果、より高いルミノシティが達成可能になる。ところで、クリスタルビームは円形加速器のトランジションエネルギー未満のエネルギーでのみ生成可能である。ここでは、分子動力学シミュレーションに基づき、高トランジションエネルギーを有するラティスにおける高エネルギークリスタルビームの生成について検証する。

論文

Beam based alignment strategy for the group controlled magnets system

林 直樹; Lee, S.*; 外山 毅*

Proceedings of 10th European Particle Accelerator Conference (EPAC '06) (CD-ROM), p.1160 - 1162, 2006/00

ビームを使ったBPMの位置アライメントは、COD補正のため重要な手段となってきている。普通は、四極磁場を独立に制御できる必要がある。四極電磁石の電流を変化させ、軌道位置が変化しないところを見つけるのである。しかし、J-PARCのRCSは、7つの四極電磁石ファミリーを持ち、ファミリーごとにしか制御できない。独立の電源も補助巻き線も持っていないからである。複雑ではあるが、個別制御できる場合と同様なアライメント方法は、適用可能である。一番が簡単な系でも、3つの磁石がグループ化されているので、4つの異なる軌道について、3箇所のBPMで測定する位置情報が必要である。J-PARC/RCSの場合で、方法とシミュレーション結果について報告する。

論文

A Prototype of residual gas ionization profile monitor for J-PARC RCS

佐藤 健一郎; 林 直樹; Lee, S.*; 外山 毅*

Proceedings of 10th European Particle Accelerator Conference (EPAC '06) (CD-ROM), p.1163 - 1165, 2006/00

J-PRAC 3GeVシンクロトロン用残留ガスビームプロファイルモニターの試作機を開発した。この試作機は、ビームの残留ガス電離作用よって生成するイオン・電子対を収集するための電場生成用電極,2次電子を増幅検出するマイクロチャンネルプレート(MCP), MCPの増幅率のばらつきを補正するための電子源,電子収集のための磁場を発生させるウィグラー型電磁石から成っている。この試作機をKEKの陽子シンクロトロン主リングに設置し、陽子ビームを使ったテストを行った。本会議ではビームテストの結果を報告する。

論文

Installation of beam monitor sensors in the LINAC section of J-PARC

佐藤 進; 富澤 哲男; 青 寛幸; 上野 彰; 秋川 藤志*; 五十嵐 前衛*; Lee, S.*

Proceedings of 10th European Particle Accelerator Conference (EPAC '06) (CD-ROM), p.1151 - 1153, 2006/00

J-PARC加速器LINACにおけるビーム検出器には、複数のタイプが用いられる。ビーム位置検出器,ビーム形状検出器,ビーム拡がり検出器,ビーム電流検出器,ビーム位相検出器,ビーム損失検出器などである。これらの検出器は現在、加速器への組込みが進められている。検出器の組込み手法,鍵となる知見について報告を行う。一例として、ビーム位置検出器は組込むべき四重極電磁石に対して、高い位置精度で組込まれるよう配慮されている。これらの技術に関して報告する。

論文

Wideband low-output-impedance RF system for the second harmonic cavity in the ISIS synchrotron

入江 吉郎; Dooling, J.*; Horan, D.*; Kustom, R.*; Middendorf, M.*; Pile, G.*; Bayley, D.*; Cross, G.*; Gardner, I.*; Glover, M.*; et al.

Proceedings of 10th European Particle Accelerator Conference (EPAC '06) (CD-ROM), p.321 - 323, 2006/00

広帯域で低出力インピーダンス第2高調波空洞が日米英の3か国協力により開発された。低出力インピーダンスの特性は、陽極からグリッド電極へのフィードバックループにより実現される。30オーム以下の出力インピーダンスをもつこのシステムは、周波数2.7$$sim$$6.2メガヘルツ,繰返し周波数50ヘルツの条件で大電力試験を行い、安定した高電圧発生(加速間隙あたり12キロボルト)に成功した。英国ラザフォード研究所のISISシンクロトロンにこの装置を適用した場合、精度良いビーム平坦化が可能となり空間電荷力が緩和される。その結果、大強度陽子シンクロトロンにおけるビーム損失の低減に大いに役立つことが期待される。

論文

Development of the feedforward system for beam loading compensation in the J-PARC RCS

田村 文彦; Schnase, A.; 野村 昌弘; 山本 昌亘; 吉井 正人*; 穴見 昌三*; 絵面 栄二*; 原 圭吾*; 大森 千広*; 高木 昭*

Proceedings of 10th European Particle Accelerator Conference (EPAC '06) (CD-ROM), p.1319 - 1321, 2006/00

J-PARCの速い繰り返しのシンクロトロン(RCS)においては、大電流の陽子ビームを加速するために、ビームローディング補償が必須である。J-PARC RCSでは、ビームフィードフォワードによるビームローディング補償が採用される。この発表では、フィードフォワードシステムの開発について述べる。今回、フルデジタルのシステムを開発したが、これは効率的なローディング補償のために必要である。RF空胴はQ=2でありワイドバンドであるため、ウェーク電圧には高調波成分も含まれるため、これも補償しなければならない。システムはマルチハーモニクスで動作する。システムの前半では、ビーム電流信号からI/Q検波により選択したハーモニクスの信号のみを取り出す。後段では、適切なゲインと位相でもって、RF空胴にウェーク電圧をキャンセルする電流を流すようなRF信号を生成する。開発中のモジュールのテスト結果についても述べる。

口頭

Synchronized data monitoring and acquisition system for J-PARC RCS

高橋 博樹; 榊 泰直; 川瀬 雅人; 加藤 裕子; 伊藤 雄一; 杉本 誠*; 鈴木 隆洋*

no journal, , 

J-PARC 3GeV RCSは高出力1MWの陽子加速器である。RCSは、MLF(Material and Life Science Facility)とMR(50GeV Main Ring)に、25Hzの繰り返しで、それぞれの要求に応じたビームを入射する。よって、3GeV RCS制御システムには、MLFとMRで異なったパラメータのビームを区別した監視・制御を実現することが要求される。この要求に応えるためには、同期性を確保したデータを扱うことが必要不可欠である。この同期性確保のために、ビーム情報(beam tagなど)を付けたデータのモニタリング方法と収集方法について検討・設計を進めている。そして現在、リフレクティブメモリ(Reflective Memory),Wave Endless Recorderを採用して、これらシステムの開発を行っており、幾つかのテストで実現可能であることを確認している。本報告では、システムの開発状況とテスト結果について報告する。

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