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竹内 末広; 松田 誠
Proc. of 19th Int. Linac Conf. (LINAC98), 1, p.67 - 69, 1998/00
原研東海のタンデム加速器のブースターとしての超伝導リニアックは、1994年に完成して以来4年間稼働を続けてきた。利用においてNi,Ge,Se,Zr,I,Auなどの重イオンを再加速し、重イオン核物理、固体物理の実験に供してきた。超伝導リニアックの性能は高いとはいえ、水素吸蔵による超伝導空洞のQ値の低下の問題があり、対策として対象となる空洞(~16空洞)を2~3分割して急速に冷却することによってQ値の低下を低減することに成功している。これによって当初の設計性能の5MV/m(加速電界)を達成した。また、水素脱ガスによるQ値改善の試みの結果と今後の計画を述べた。トラブルとしては最近冷え込んだ空洞に空気が大量にリークすることが発生した。このリークは破壊的なものではなく無事に空洞性能は回復した。結果的に使用しているニオブ製1/4波長型超伝導空洞は空気汚染に対しても強く優れていることがわかった。
水本 元治; 草野 譲一; 長谷川 和男; 大内 伸夫; 小栗 英知; 金正 倫計; 千代 悦司*; 富澤 哲男; 戸内 豊*; 池上 雅紀*; et al.
Proc. of XIX Int. Linac Conf. (LINAC98), 1, p.349 - 353, 1998/00
原研では大強度陽子加速器を中核としてさまざまな研究施設を有する中性子科学研究計画を提案している。加速器のエネルギーは1.5GeV、出力は8MWで、基礎研究用にはパルス運転を、消滅処理研究用にはCW(連続)運転を想定して加速器の開発を進めている。100MeVから1.5MeVまでの高エネルギー加速部での加速構造として超伝導リニアックを選択した。低エネルギー加速部では、イオン源、RFQによりエネルギー2MeV、ピーク電流80mA、10%デューティーの運転条件を達成し、DTLでは20%デューティーでのハイパワー試験を行った。また超伝導空胴の開発のためにテストスタンドを完成し、
=0.5(陽子エネルギー145MeV領域)の空胴を試作し44MV/m@2Kの最高表面電界を達成した。
千代 悦司*; 本田 陽一郎*; 大内 伸夫; 戸内 豊*; 長谷川 和男; 草野 譲一; 水本 元治
Proc. of XIX Int. Linac Conf. (LINAC98), 2, p.923 - 925, 1998/00
原研では中性子科学研究計画(NSP)を提案しており大強度陽子加速器の概念設計が行われている。NSP用加速器は、RFQ,DTL及び超伝導加速器からなり、連続運転とパルス運転がなされる。超伝導加速器は水素イオンビームを0.1GeVから1.5GeVまで加速し、加速器の空胴形状は、ビーム速度の違いから幾つかのセクションに分割される。セクションを8分割とするとエミッタンスグロースが抑制され、かつ加速器長が短く抑えられる。空胴のパラメータは、4空胴ごとに等量のRF電力となり、その内1空胴の最大表面電界が16MV/mとなるよう決定される。ピークビーム電流30mAのパルス運転において最大140kWのRF電力が高端空胴で必要となり、一方、5.33mAの連続運転では41kWのRF電力が必要となる。全RF電力は、パルス運転と連続運転とでそれぞれ25MWと7.5MW必要となる。
池上 雅紀*; 水本 元治
Proc. of XIX Int. Linac Conf. (LINAC98), 2, p.821 - 823, 1998/00
本研究では、これまで一様な収束系におけるビームハローの形成過程について定性的な理解をもたらしてきた粒子-核法を、周期的な収束系における不整合ビームに適用する方法を開発し、周期的なソレノイド収束系と、FODO収束系を輸送されるビームに適用した。その結果、周期的ソレノイド収束系では一様な収束系の場合と同様の結果が得られたが、FODO収束系では一様な収束系の場合に見られない強いカオスが見られた。このことは、FODO収束系におけるハロー強度が一様な収束系の場合よりも大きいことを示唆している。また、FODO収束系では、ソレノイド収束系とは異なり、軸対称でないモード(四重極モード)のビーム核振動も励起されうる。本研究では、このような振動をするビーム核のまわりのテスト粒子の安定性も併せて調べた。