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論文

Conceptual design of an abnormality sign determination system for the general control system of the Materials and Life Science Experimental Facility at J-PARC

酒井 健二; 大井 元貴; 勅使河原 誠; 直江 崇; 羽賀 勝洋; 渡邊 聡彦*

Journal of Neutron Research, 22(2-3), p.337 - 343, 2020/10

核破砕中性子源やミュオン標的などを安全に効率よく運転するために、物質・生命科学実験施設(MLF)は、専用の全体制御システム(GCS)を有する。GCSは、様々な運転状況下でMLF内の多くの設備機器の監視操作やインターロック系を管理・運用する。2008年の最初の陽子ビームの受け入れ以来、GCSは10年以上も大きなトラブルもなく安定したMLFの運転を実現してきた。GCSはターゲットステーション関連の運転データを保存するデータ蓄積サーバーを有し、蓄積されたデータを調べることで異常事象検知や原因究明に貢献してきた。しかしながら、今後もMLFの安定した運転を継続するには、放射線損傷や経年劣化などに起因するターゲットステーションの潜在的な異常を予知する異常兆候判定システム(ASDS)の導入が必要になってくる。ASDSは、陽子ビーム,ターゲットステーション, 2次ビームなどの多様で長期間に渡る運転データを使った解析に基づいて、ターゲットステーションの僅かな状態変化から異常を判断する。本報告は、GCSの現状、ASDSの概念設計、及びASDSのための多様なデータを包括的に扱う統括データ蓄積サーバーの導入について論ずる。

論文

Energy resolution and neutron flux of the 4SEASONS spectrometer revisited

梶本 亮一; 中村 充孝; 飯田 一樹*; 蒲沢 和也*; 池内 和彦*; 稲村 泰弘; 石角 元志*

Journal of Neutron Research, 22(2-3), p.99 - 107, 2020/10

The elastic energy resolution, integrated intensity, and peak intensity of the direct-geometry neutron chopper spectrometer 4SEASONS at Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) were re-investigated. This was done with respect to the incident energy and the rotation speed of the Fermi chopper using incoherent scattering of vanadium and simple analytical formulas. The model calculations reproduced the observed values satisfactorily. The present work should be useful for estimating in instrument performance in experiments.

口頭

Status and upgrade plan of Linac and RCS in J-PARC

神谷 潤一郎; 長谷川 和男; 金正 倫計; 小栗 英知; 山本 風海

no journal, , 

大強度陽子加速器施設(J-PARC)のリニアックおよび3GeVシンクロトロン(RCS)において、2018年度は出力500kWの出力ビームを94%という高い駆動率で物質生命科学実験施設(MLF)へ供給した。このような大強度ビームの安定運転は、ビームロスモニター回路の改良による停止時間の低減、ドリフトチューブリニアック(DTL)の内部洗浄による高周波印加時の安定化、コリメーターの交換など数多くのハードウェアの高度化や故障対応により実現できたものである。さらに設計値である1MW出力のビーム試験を2018年に1時間、2019年に10.5時間行った。2019年の試験時には前年のビームライン圧力上昇等の課題を解消し安定運転を成功させた。さらに現在、1MWを超えるビーム出力への加速器高度化の検討を進めており、中間エネルギービーム輸送系1(MEBT1)や加速空洞等について具体的な案が提示されている。本発表においてはそのような加速器の運転維持の現状および将来の1MWを超える安定運転のための高度化について発表を行う。

口頭

Suite of the neutron spectrometers in J-PARC MLF

梶本 亮一; 横尾 哲也*; 中村 充孝; 川北 至信; 松浦 直人*; 遠藤 仁*; 瀬戸 秀紀*; 伊藤 晋一*; 中島 健次; 河村 聖子

no journal, , 

There are 6 inelastic scattering neutron beamlines in the Materials and Life Science Facility (MLF) in the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC), covering a wide dynamic range from 10$$^{-4}$$ meV to 10$$^{3}$$ meV. A high energy part above sub-meV is covered by 4 direct-geometry spectrometers: HRC, AMATERAS, 4SEASONS, and POLANO, while $$mu$$eV and sub-$$mu$$eV dynamics are covered by an indirect-geometry spectrometer DNA and the spin echo instrument suite VIN ROSE, respectively. The suite of these 6 spectrometers in MLF now contributes the scientific research activities, and produced scientific outcomes in a diverse research fields such as superconductivities, quantum spin systems, energy materials, amorphous materials, liquids, and soft and biological matters. In this presentation, we review the major specifications, recent upgrades, and outcomes of the MLF neutron spectrometers.

口頭

Current status of AMATERAS; A Cold-neutron disk-chopper spectrometer

中島 健次; 河村 聖子; 古府 麻衣子; 村井 直樹; 稲村 泰弘; 菊地 龍弥*; 若井 大介*

no journal, , 

AMATERAS is a cold-neutron disk-chopper spectrometer installed at BL14 port of the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) at J-PARC. AMATERAS started its operation from May 2009 and was opened for the user program from December 2009. Up to now, experiments of more than 160 proposals have been carried out, which resulted in more than 50 papers, 15 theses and 11 press releases. Along with performing a user program, we are continually maintaining and improving the performance of the spectrometer. During the operation, we had have number of technical problems, which we have overcome or are trying to do so. In this presentation, based on our experience of 10 years of operation of the spectrometer, we will show the current status, issues and future plans of AMATERAS.

口頭

Magnetic imaging method using pulsed polarized neutrons

廣井 孝介

no journal, , 

We have been developing a magnetic imaging technique using pulsed polarized neutrons at the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of J-PARC. Wavelength-resolved polarization distribution image enable us to visualize magnetic field distributions in free space or within a material. Moreover, the integrated field strength at each position in the image can be quantitatively evaluated by analyzing the wavelength dependence of the polarization degree. We constructed the polarization analysis system for neutron imaging at BL22 RADEN and performed some application studies. In this presentation, we will describe the present status of our polarized neutron imaging method and show some experimental results of recent studies.

口頭

Current status of the applications for a live data reduction method in MLF, J-PARC

稲村 泰弘; 安 芳次*; 大下 英敏*; 中谷 健

no journal, , 

MLFの計算環境グループの最近の開発におけるトピックとして擬似リアルタイムデータ処理がある。我々はライブデータリダクションと呼んでいる。MLFが稼働し始めてから、測定中のデータを簡単にアクセスするための手段は、ユーザーから強く求められていた。そのリアルタイム解析のためMLFでは、最近非常に多く使われているメッセージキュー技術を用いてデータ収集系システムからイベント記録型データを配信する、Publisher-Subscriber型のシステムを構築し、実用化へ向けた取り組みを行っている。そのリアルタイム解析機能をユーザーが利用しやすいようにデータ収集系と装置制御ソフトウェアと連携をとって稼働するサーバーの開発を進めており、それらの結果はWebブラウザからアクセスできるものである。

口頭

Study of the neutron absorbers materials coated on the back side of analyzer silicon crystal wafer

柴田 薫

no journal, , 

シリコン結晶アナライザーは、高エネルギー分解能の中性子非弾性後方散乱分光器の重要な分光デバイスで、その仕様は、分光器のエネルギー分解能とバックグラウンドを決定すると考えられている。エネルギー分解能を低下させることなく高S/N比のスペクトル測定を達成するために、構成するシリコンウエハの裏面に中性子吸収材料をコーティングした新しいシリコン結晶アナライザーを独自に新規開発・製作した。これを、J-PARCセンター物質生命科学実験施設のパルス中性子源に設置したダイナミクス解析装置DNA分光器の結晶アナライザーに使用して目的の性能を達成することが確認できた。

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