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直江 崇; McClintock, D.*
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011169_1 - 011169_7, 2026/06
パルス核破砕中性子源の水銀標的は、運転中に2種類の繰返し応力を受ける。一つは内部発熱による熱応力がビームトリップによって除荷される応力、もう一つは陽子ビーム入射によって生じる圧力波による衝撃応力である。J-PARCの水銀ターゲットにおける2年間の運転での応力の負荷回数は、前者が2万回、後者が8億回に達する。水銀ターゲット容器はSUS316L製であり、電子ビーム溶接とTIG溶接による溶接構造物である。しかしながら、SUS316Lの溶接材のギガサイクルまでの疲労データは十分整備されていない。溶接材のギガサイクルまでの疲労挙動を評価するために、超音波共振によって応力を負荷する超音波疲労試験によりSUS316L溶接材の疲労試験を実施した。発表では、電子ビーム溶接、電子ビーム溶接とTIG溶接の複合溶接における疲労強度について、溶接ビードの影響を含めて議論する。
Ta(n,
)
Ta reaction河村 しほり*; 遠藤 駿典; 岩本 修; 岩本 信之; 木村 敦; 北口 雅暁*; 中村 詔司; 奥平 琢也*; Rovira Leveroni, G.; 清水 裕彦*
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011069_1 - 011069_7, 2026/06
Random Matrix Theory (RMT) has been proposed to deal with the statistics of eigenvalues and eigenfunctions of complex many-body quantum systems. For the Gaussian orthogonal ensemble (GOE) of matrices, RMT is expected to correctly describe fluctuation properties of nuclear levels at relatively high excitations, such as near the neutron threshold. The reduced partial width amplitudes, which determine the strength of the coupling between a resonance and a particular channel, have a Gaussian probability distribution centered at zero, while the reduced partial widths (the squares of the partial width amplitudes) have a chi-square distribution with one degree of freedom: the Porter-Thomas distribution. The fluctuation properties of partial radiative widths have been measured and studied for many nuclides. For Ta, the results reported by Wasson et al. and Stelts et al. are inconsistent, and its fluctuation properties of widths are not precisely understood. One possible reason for this disagreement may arise from imprecise determination of the spins of the resonances. We therefore planned to determine the spins of the resonances from measurements and examine the statistical fluctuations of the partial radiative widths based on the results of spins. In this study, as a first step, we measured the gamma-rays emitted by neutron capture reactions of Ta at J-PARC MLF ANNRI (BL04) and confirmed the fluctuations of the radiative widths. Using the spins of the resonances listed in the nuclear data library, JENDL-5, the present result was consistent with that of Stelts et al. which deviated from the Porter-Thomas distribution.
田村 潤; 近藤 恭弘; Yee-Rendon, B.; 明午 伸一郎; 前川 藤夫; 加古 永治*; 梅森 健成*; 阪井 寛志*; 道前 武*
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011171_1 - 011171_7, 2026/06
The Japan Atomic Energy Agency (JAEA) has been proposing an accelerator-driven nuclear transmutation system (ADS) as a future nuclear power system. Toward the actual design of the CW proton linac for the JAEA-ADS, we are currently prototyping a low-
single-spoke cavity. The cavity fabrication began in 2020. Most of the cavity parts were shaped in fiscal year 2020 by press-forming and machining. In 2021, we started welding the shaped cavity parts together. Each cavity part was joined together by preliminarily examining the optimum welding conditions using mock-up test pieces. We have fabricated the body and two lid sections, and have confirmed that there were no significant problems with the cavity fabrication according to the frequency measurement of the temporarily assembled spoke cavity.
藤 健太郎; 中村 龍也; 坂佐井 馨; 山岸 秀志*
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011201_1 - 011201_8, 2026/06
Neutron reflectometry experiments using a gaseous two-dimensional neutron detector system with multiwire elements have been performed at the MLF BL17 Sharaku at the J-PARC Center. We have developed a two-dimensional neutron detector for BL17 utilizing a multiwire-type detector element known for its reliability. This system has been operating reliably for over 10 years without major maintenance. Initially, the detector used a low-pressure fill gas (0.27 MPa) due to a helium-3 shortage. To improve sensitivity, a new high-pressure detector (0.7 MPa) was developed, featuring a robust pressure vessel and updated signal processing circuits. Pulsed neutron irradiation tests showed that the new detector's sensitivity at the TOF peak (12.4 ms, neutron energy 11 meV) was approximately twice that of the original detector. Results from a Cf source and pulsed neutrons will be presented.
神藤 勝啓; 大越 清紀; 柴田 崇統*; 南茂 今朝雄*; 川井 勲*; 池上 清*; 高木 昭*; 浅野 博之*; 上野 彰; 小栗 英知
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011137_1 - 011137_10, 2026/06
実験施設からのビーム強度増強の必要性に応える形で、J-PARCでは2014年秋にセシウムを導入した高周波(RF)駆動の負水素(H
)イオン源の運転を開始した。RF駆動のイオン源は、ビームエネルギー50keV、最初は33mAで、2016年1月より47mAで、2018年10月以降は60mAのビーム電流でHビームを引き出してきた。最後のビーム電流値は、リニアックが所期設計時のビーム電流である50mAのHビームを、早い繰り返しの3GeVシンクロトロン(RCS)に入射する条件を満たしている。2021年/2022年の運転までは、1年間の運転期間に1から3回のイオン源の交換を行ってきた。その理由は、RF駆動型イオン源が利用運転を止めてしまうような深刻な問題を起こさずにビームを送ることができる運転寿命を明確に示すことが困難だったからである。しかしながら、2022年/2023年の運転以降は、期間を通して単一のRF駆動型負水素イオン源による連続運転でビームを供給できてきた。この10年間では、3回のRFアンテナコイルの破損といくつかの問題に出くわした。本発表では、RF駆動型Hイオン源の運転に関する統計データとともに、ビーム電流の増強化などの将来のJ-PARCアップグレードやJ-PARC製RFアンテナコイルの開発状況を報告する。
川崎 卓郎; 中村 龍也; 及川 健一
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011009_1 - 011009_7, 2026/06
At the J-PARC MLF, a two-dimensional scintillation neutron detector using wavelength-shifting fibers has been developed for single-crystal diffractometers. This detector is currently in use at BL03 iBIX and BL18 SENJU. The SENJU type detector, which features a sensitive area on a plane with 64 
64 pixels, each measuring 4 mm 4 mm, has external dimensions of 300 mm 300 mm 300 mm and weighs approximately 15 kg. Its compact size and light weight enhance its portability. By integrating this detector with a goniometer that rotates the sample, we have developed a compact neutron diffraction system. This system can be utilized to verify the quality and orientation of single-crystal samples prior to experimentation. In this presentation, we will display diffraction data from both single-crystal and polycrystalline samples measured with this system at BL10 NOBORU. Additionally, we will introduce the performance, configuration, and potential applications of this system.
La(n,)
La reaction遠藤 駿典; 藤岡 宏之*; 後藤 優*; 猪野 隆*; 岩本 修; 岩本 信之; 河村 しほり*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 小林 龍珠; et al.
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011056_1 - 011056_8, 2026/06
The NOPTREX collaboration aims to search for time-reversal symmetry breaking (T-violation) using compound nuclear reactions. To elucidate the mechanism of T-violation in compound nuclear reactions, we are measuring the spin-angle correlation term of the (n,) reaction. We have already successfully measured the angular distribution and transverse asymmetry of emitted gamma-rays for several nuclei, such as La and 
Sn. As the next step, we measured the circular polarization of the emitted gamma-rays from the 0.75-eV p-wave resonance of La(n,)La reactions. The measurements were performed at J-PARC MLF BL04 (ANNRI). The circular polarization of gamma-rays was measured using the developed gamma-ray polarimeter. Although the circular polarization observed was weak, this first measurement on the resonances allowed us to place limits on the circular polarization from the p-wave resonance. In this presentation, we will report the details of the experiment and future plans.
原田 正英
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011042_1 - 011042_6, 2026/06
J-PARCの物質・生命科学実験施設(MLF)では、3GeV・1MWの陽子ビームを炭素ターゲットと水銀ターゲットに入射し、それぞれミュオンビームと中性子ビームを供給している。MLFの最初のターゲットステーション 「TS1」は2008年から運転を開始し、2024年4月現在、近傍の1MWで安定に運転されている。MLFのアップグレードとして、第2ターゲットステーション「TS2」が計画されている。TS2はTS1の近傍に位置し、TS2への陽子ビームラインはTS1の陽子ビームラインの半分に分割されている。加速器から供給される陽子ビームの総出力は1.5MWに増加する。繰り返し周波数は25Hzのままであるが、3パルスのうち1パルスがTS2に輸送され、TS2への陽子ビームは8.3Hz、0.5MWとなる。TS2には、中性子とミュオンの両方を供給するタングステン回転ターゲットと、より高い陽子ビームの電流密度、ターゲットに近いモデレータ位置、より平坦なモデレータなどを採用することにより、より高い中性子輝度を提供するモデレータがある。反射体にはベリリウムと鉄が選ばれている。また、ヘリウムガスで冷却された回転ターゲットは、中性子とミュオンを共存させ、中性子とミュオンの強度を増加させることが期待される。TS2計画の詳細は文献にまとめられている。高強度の中性子を供給するために、シミュレーションコードPHITSとMCNPを用いてTS2の最適化研究が行われた。最終的に、TS2の結合型減速材はTS1の4倍の強度を提供できる。モデレータの高さを小さくすると、輝度はTS1の8倍になる。TS2の非結合型減速材もTS1より3倍高い強度を提供する。固定された固体ターゲットのケースも比較された。
岩元 大樹; 明午 伸一郎; 杉原 健太*
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011179_1 - 011179_7, 2026/06
核種生成断面積は、加速器及び原子力施設における放射化物の放射能評価に重要な核データである。核破砕反応における放射性核種の生成は、核内カスケード+蒸発モデルの物理モデルを用いて説明できるが、実験値を正確かつ包括的に再現することは依然として困難である。この問題に対処するため、核種生成断面積を標的物質に対して包括的に推定する機械学習(ML)モデルを開発した。このモデルは核反応データベースEXFORの実験データを学習データとして用い、転移学習を活用してデータが少ない領域でも核種生成断面積を推定できる。前回の研究において、開発したMLモデルが広範な標的に対して
Be及び
H生成断面積を包括的に推定できることを示した。本研究では、このMLモデルをHe, 
Be (
y), 
Na (
y), 
Na (
h)等の加速器施設設計や天体物理学にとって重要な核種に適用し、核種生成断面積を包括的に推定できることを示す。
Ag(p,X) reaction at J-PARC杉原 健太*; 明午 伸一郎; 岩元 大樹; 前川 藤夫
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011181_1 - 011181_10, 2026/06
加速器駆動システムなどの加速器施設では、残留ガンマ線量率を見積もることが不可欠である。計算機性能の向上により、物理モデルによる核種生成断面積の予測が可能になったが、モデルの予測精度をさらに確認する必要がある。そこで、われわれは、J-PARCで放射化技法を用いて様々な標的に陽子を照射し、核種生成断面積を測定してきた。本研究では、Ag(p,X)反応の核種生成断面積を測定した。
La中部 倫太郎; 遠藤 駿典; 神原 理*; 木村 敦; 小林 龍珠; 奥 隆之; 酒井 健二; 篠原 武尚; 高橋 竜太*; 土川 雄介; et al.
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011066_1 - 011066_5, 2026/06
本研究では、横偏極したLa中を伝播する偏極中性子を用いた過去の中性子透過データに基づき、時間反転対称性の破れを評価した。精密なスピン観測量および散乱振幅を解析に取り入れることにより、時間反転対称性を破る断面積に対して予備的な制限を与えた。
菖蒲田 義博; 富樫 智人
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011160_1 - 011160_9, 2026/06
J-PARCの3GeVシンクロトロンにおいて、キッカー電磁石に接続された130mの長い同軸電源ケーブルの開放端は、ビームとキッカーの電磁相互作用、すなわち水平方向(横方向)のビーム結合インピーダンスを著しく増大させ、ビームの不安定化を引き起こす。この問題は、ケーブルの端にダイオードスタックと抵抗器(ダイオードユニット)を設置し、横方向のインピーダンスを緩和することで解決された。このアプローチは、ビーム進行方向(縦方向)のビーム結合インピーダンスの緩和にも寄与し、ビームの縦方向の動きの管理を容易にすると期待されている。本報告では、まずビームを使用してビーム結合インピーダンスの測定を行った。次に、3次元電磁解析シミュレーションにおいて、長い同軸ケーブルを扱う際の課題を解消するために、同軸ケーブルを電気回路でモデル化し、3次元電磁解析シミュレーションと電気回路シミュレーションを組み合わせた手法を用いて結合インピーダンスの低減を評価した。最後に、ビームを用いたシミュレーションで、ビーム結合インピーダンスに対する相対論的効果の影響も評価した。そして、理論の予測通り、縦方向のビーム結合インピーダンスは低周波側で相対論的効果を受けないことを実証した。これらの点において、本手法は従来の標準的なインピーダンス測定手法であるワイヤー法とは異なるものである。以上により、ダイオードユニットの使用が縦方向のビーム結合インピーダンスの低減に効果的であることを実証した。
Yee-Rendon, B.; 近藤 恭弘; 田村 潤; 明午 伸一郎; 前川 藤夫
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011173_1 - 011173_7, 2026/06
日本原子力研究開発機構(JAEA)は、核変換用加速器駆動システム(ADS)の研究開発を行っている。JAEA-ADSは、30MWのCW超伝導陽子リニアックと未臨界炉心から構成される。このリニアックは、20mAの陽子ビームを最終エネルギー1.5GeVまで加速する。リニアックの常伝導部で2.5MeVまで加速し、残りは超伝導部で加速する。300以上のLLRFシステムが、リニアックを構成するRF構造が、ビーム進行方向のパラメータを制御する。JAEA-ADSのLLRFシステムは、リニアックの効率化のためのRFの安定性を確保することに加え、ADS運転における大きな課題であるリニアックの稼働率向上のための耐故障補償も可能にする。本研究では、ADS LLRFの必要な条件について議論し、これらの要求を満たすモデル案を提示する。
Yee-Rendon, B.; 近藤 恭弘; 田村 潤; 明午 伸一郎; 前川 藤夫
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011174_1 - 011174_10, 2026/06
日本原子力研究開発機構(JAEA)では、30MWの連続波陽子リニアックを用いた加速器駆動未臨界システム(ADS)の研究を進めている。マイナーアクチノイドの管理の観点から、ADSの実現には加速器の効率が重要である。このため加速器の実現性には、さまざまな機器の総合的な効率を評価が必要となる。本研究では、ビーム負荷やマイクロフォニックスなどの影響を考慮し、RF空洞の運転に必要な電力を算出した。さらに、クライオモジュールから発生する熱負荷や、マグネットなどの補助システムの消費電力の計算により極低温系統の寄与を考慮した。本発表では、JAEA-ADSリニアックの効率推定と、その評価手法を紹介する。
原田 正英; 山口 雄司; 橋本 典道*; 伊藤 卓*; 田島 考浩*; 奥 隆之; 羽賀 勝洋; 池田 浩*; 田村 智志*
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011184_1 - 011184_4, 2026/06
J-PARCの物質・生命科学実験施設では、3GeV・1MWのパルス陽子ビームを水銀や炭素のターゲットに入射させ、発生する大強度の中性子ビームやミュオンビームを様々な測定に利用させている。測定に用いる試料は放射化するため、試料の放射能を評価することは、ユーザー実験の放射線安全のために非常に重要である。そこで、試料放射化計算コード(SARE)を開発した。SAREは、中性子束と放射化断面積を用いて、中性子及びミュオンビームラインごとの試料の放射能を評価することができる。中性子束は文献のデータを適用した。放射化断面積データはDCHAIN-SP-2001から取得した。負ミュオンの放射化もデータベースを使用した。SAREはJAVAとJAVAスクリプトをベースとしたWebサーブレットによるユーザーフレンドリーなインターフェイスを持ち、様々な実験条件を選択することができる。本発表では、SAREの紹介とBL10で実施したフォイル放射化法による検証結果を紹介する。
原田 正英; 田島 考浩*; 伊藤 卓*; 増田 志歩; 木下 秀孝; 酒井 健二; 武藤 儀一*; 鈴木 彰夫*; 羽賀 勝洋
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011053_1 - 011053_5, 2026/06
J-PARCの物質・生命科学実験施設(MLF)では、大強度核破砕中性子源の水銀ターゲットに3GeV・1MWの陽子ビームを照射し、大強度の中性子ビームを中性子実験装置に供給する。水銀ターゲットと水銀循環システムから漏洩する放射性物質をゲルマニウム半導体検出器によるガンマ線エネルギー分析で検出し、水銀ターゲットと水銀循環システムの故障の兆候を見つけるための統合水銀放射能モニター(UHAM)が設置されている。サンプリングポートと放射線モニタからなる3つのユニットで構成される: 1)ターゲット容器とセーフティハルとの間のヘリウムガス層を測定するHAM、2)水銀循環システムが設置されているホットセル内の雰囲気を測定するCAM、3)ターゲット容器が設置されるヘリウム容器内のヘリウムガスを測定するVAMである。放射性物質の漏えいが検出されると、直ちに加速器制御システムに警報信号が発せられ、ビーム運転が停止される。ソフトウェアとハードウェアは毎年アップグレードされている。例えば、HAMには冗長性を持たせるために2台のGe検出器が使用されており、高計数率事象に対するシステムの可用性を維持するためにGe検出器の補助としてNaIシンチレーション検出器も使用されている。さらに、CAMにはトリチウムを検出するためのガスモニターが設置されている。現在までに以下のような運転実績がある。1)CAMではXe-121とXe-123ガスを検出できる。これらの放射性ガス状放射性核種は、水銀ターゲットのカバーガスからわずかに漏洩する。2)VAMでは、ヘリウム容器内の湿度が検出され、消滅ガンマ線とN-15の検出が増加した。3)Ar-41の検出は、ヘリウム雰囲気中の空気の混合を示す。
及川 健一; 松本 吉弘*; 佐藤 博隆*; 渡辺 賢一*; Parker, J. D.*; 篠原 武尚; 鬼柳 善明*
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011047_1 - 011047_8, 2026/06
Our Japanese sword research team is attempting to gain insight into the secrets of sword-making techniques by conducting systematic nondestructive study from the viewpoint of crystallographic structure, mainly using the energy-resolved neutron imaging system, RADEN at J-PARC. In particular, the manufacturing process of old swords 'Koto' up to the end of the 16th century is not well understood because there are few written records of the sword making process, and it would be an important clue to clarify how the crystallographic structure differs compared to after the 16th century. With the cooperation of NITROPLUS Co., Ltd., we have started the neutron imaging experiment of swords of known provenance and era from 2021. So far, they have provided us with a total of ten exhibition-class swords. In this presentation, we will report on the analysis results of Bragg-edge imaging and neutron tomography of these swords, Naginata and spear, which are sword-related weapons closely related to the Japanese sword but made in different ways.
山口 雄司; 近藤 恭弘; 明午 伸一郎; 小栗 英知; 大井 元貴; Saha, P. K.; 篠崎 信一; 高柳 智弘; 山本 風海
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011162_1 - 011162_7, 2026/06
J-PARCでは、3GeV陽子ビーム輸送施設によって3GeVシンクロトロンから物質・生命科学実験施設へ大強度陽子ビームを輸送しており、最近、設計出力1MWを達成した。この成果を受けて、MLFでは将来計画として中性子、ミュオンビームのさらなる輝度の増大を目指す第2ターゲットステーション(TS2)の建設が検討されている。TS2の計画には新しい陽子ビーム輸送ラインが必要となるため、設計検討を開始した。本発表では、ビームラインの光学や遮蔽等、設計検討の現状を報告する。
諸橋 裕子; 神谷 潤一郎; 割貝 敬一*; 武石 健一; 小畠 雅明; 吉越 章隆; 津田 泰孝; 福田 竜生; 山田 逸平; 千葉 大輔
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011126_1 - 011126_10, 2026/06
現在、J-PARC真空システムの高度化に向け、真空機器表面処理の研究開発を継続的に推進している。この新技術は、NEGコーティングを適用する前にチタン製真空チャンバー内部の酸化膜を除去し、チタンのゲッター機能を使用して、繰り返しの大気暴露後でも低い圧力を維持できる。本技術を活用し、ナノ材料を超高真空(UHV)状態で分析装置間を輸送するための、小型で軽量なプロトタイプのトランスファーケースを開発した。実際にトランスファーケースを用いてJ-PARCとSPring-8間のナノ材料輸送を行い、NEGコーティングされた表面やシリコンウェハが清浄表面を維持できることを放射光分析により確認した。この結果は、本新技術は他分野に渡る材料開発にも有効であることを実証したと言える。今後は商用化に向けた設計改良や、J-PARCの将来の加速器真空システムへの応用を検討する。
beam in J-PARC原田 寛之; Saha, P. K.; 米田 仁紀*; 道根 百合奈*; 小野田 元喜*; 山田 逸平; 柴田 崇統*; 佐藤 篤*; 金正 倫計
JPS Conference Proceedings (Internet), 45, p.011133_1 - 011133_8, 2026/06
大強度陽子加速器では、負水素イオンをリング加速器の入射点に設置された炭素膜で陽子に荷電変換しながら入射する。この入射法は、シンクロトロンや蓄積リングで大強度の陽子ビームを生成できる反面、炭素膜に多数のビームを通過させる破壊的な入射法であり、膜自体の短寿命化や装置の高放射化を招く。そこで、J-PARCではさらなる大強度化のために、膜に代わる非破壊のレーザー荷電変換入射を提案し、レーザー剥離実験の原理実証を進めている。この実験では、地下2階の加速器トンネル内の負水素とレーザーの相互作用位置から約70m離れた地上2階にレーザー光源を設置するため、長距離レーザー光路を新たに構築した。本発表では、レーザー荷電変換の概要を紹介するとともに、本実験の実施に重要なレーザー光路の構築などの準備状況について報告する。また、今後の実験計画と展望について述べる。
