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前原 直; 森山 伸一; 杉本 昌義; 齋藤 雄一*; 三枝 幹雄*
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.904 - 906, 2005/00
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と40MeVである。125mAの大電流を加速のために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RFQに対して、ループアンテナを採用したRF入力結合系,同軸高周波窓,3
4ポートによる立体回路の設計をMW-Studioコードで行った。1つのループアンテナあたり200kW-CWの耐電圧を得るために、4 1/16"の同軸導波管を採用し、4ループアンテナ入射方式により、加速空洞内の電界分布の歪みを1%以内にできることが判明した。
長谷川 和男
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.220 - 224, 2005/00
原研は、高エネルギー加速器研究機構と共同で大強度陽子加速器施設(J-PARC)の建設を行っている。この施設は、世界最大強度の陽子ビームを用いて、物質科学,生命科学,原子核・素粒子などの幅広い分野の研究を推進することを目的とする。この施設で用いる加速器は、リニアック(線形加速器),3GeVシンクロトロン,50GeVシンクロトロンの3基から構成され、多くの新しい研究開発をもとに建設を進めている。各加速器機器の製作や試験を行うとともに、リニアックや3GeVシンクロトロンは、建家への据付を開始する段階にある。これらJ-PARCのコミッショニングについて、その状況を報告する。
發知 英明; 野田 文章*; 谷 教夫; 木代 純逸*; 町田 慎二*; Molodojentsev, A. Y.*
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.916 - 918, 2005/00
本講演では、J-PARC RCS内に存在する非線形磁場を考慮したトラッキングシミュレーションを示し、誘起されたベータトロン共鳴の補正手段を議論する。
菖蒲田 義博; Chin, Y. H.*; 大見 和史*; 外山 毅*
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.1898 - 1900, 2005/00
J-PARCのRCS(Rapid Cycle Synchrotron)では、セラミックチェンバーを採用している。セラミックを使う理由は、ビームが引き起こす渦電流を回避するためである。また、このチェンバーの外側は、ビームが引き起こす電磁場がそとに漏れ出さないように、銅のストライプで覆われており、内側は、二次電子の放出を押さえるためにTiNでコーティングされている。ビームの不安定性を議論するためにこのようなセラミックチェンバーのインピーダンスを知っておく必要がある。従来の検討では、このインピーダンスを計算する際、簡単のため、銅のストライプを完全導体のパイプに置き換えて議論している。この論文では、銅のストライプやTiNの抵抗についても考慮しながら、銅のストライプの部分をさらに現実的に扱い、以前の評価が妥当であるかを検討した。
Saha, P. K.; 野田 文章*; 入江 吉郎; 發知 英明; 高柳 智弘; 林 直樹; 町田 慎二*; 酒井 泉*
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.3739 - 3741, 2005/00
本講演では、J-PARC RCSにおける入射ダンプラインの詳細設計、及び、入射部で予想されるビーム損失の評価結果を報告する。ビーム損失に関しては、特に、励起H0,荷電変換用炭素薄膜との多重散乱,ローレンツストリッピングに起因する損失量の解析結果を示す。
野田 文章*; 發知 英明; Saha, P. K.; 菖蒲田 義博; 山本 風海; 林 直樹; 木代 純逸; 町田 慎二*; Molodojentsev, A. Y.*
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.2759 - 2761, 2005/00
現在RCSでは、目標の1MW出力を達成するため、種々のエラーの影響評価を行っており、その評価をもとに、補正システムの検討・検証や運転パターンの検討を進めている。また空間電荷効果によるビーム挙動評価も進めており、各種エラーを取り込んだ多粒子トラッキングが可能な段階にきている。一方でRCSの最終目標は出力だけでなくユーザーに適したビームプロファイルを作ることにもあり、その検討も進めている。今回の発表ではRCSの基本的な光学設計のまとめと、上記の観点から見た最近のビームダイナミクス検討の進展について概要を報告する。
林 直樹; 廣木 成治; 木代 純逸*; 照山 雄三*; 豊川 良治; 荒川 大*; Lee, S.*; 三浦 孝子*; 外山 毅*
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.299 - 301, 2005/00
J-PARC(Japan Proton Accelerator Research Complex)ラピッドサイクリングシンクロトロンのためのビーム診断システムの開発を報告する。システムは、ビーム位置モニター(BPM),ビーム損失モニター(BLM),電流モニター(DCCT, SCT, MCT, FCT, WCM),チューンメーターシステム,324MHz-BPM,プロファイルモニター,ハローモニターからなる。BPMの電極は、静電タイプで、信号処理回路は、COD測定も、1周ごとの測定も可能となるようデザインした。5つのビーム電流モニターは、異なった時定数を持ち、全体で幅広い周波数帯域をカバーする。チューンメーターは、RFKOと信号ピックアップ電極で構成される。2種類のプロファイルモニターは、低強度のチューニングのためのマルチワイヤーモニターと非破壊の残留ガスモニターがある。
神谷 潤一郎; 高柳 智弘; 川久保 忠通*; 村杉 茂*; 中村 英滋*
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.1009 - 1011, 2005/00
キッカー電磁石はJ-PARC RCS施設の出射部に設置され、3GeVに加速された陽子ビームを下流へけりだす役割を果たす。RCSは1MWのビームパワーを最小限のロスで出すために設計されている。そのためキッカーには大口径,超高真空,磁場の一様性という性能が求められている。本発表においては、それら性能を満たすための技術的改善とキッカーシステム全体の使用について報告する。
大川 智宏*; 池上 雅紀*
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.3091 - 3093, 2005/00
L3BTは、J-PARCを構成する加速器の一部で、リニアックとRCSをつなぐビーム輸送系である。今回、空間電荷が支配的な領域での分散関数の取り扱いについて詳細に検討し、ビームエンベロープでの分散関数ではなく、ビーム重心での分散関数を0にする方が良いことを確認した。分散関数の取り扱い方法及びL3BTの入射部分についてのビームシミュレーション結果について報告する。
森下 卓俊; 青 寛幸; 伊藤 崇; 上野 彰; 長谷川 和男; 池上 雅紀*; 久保田 親*; 内藤 富士雄*; 高崎 栄一*; 田中 宏和*; et al.
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.2851 - 2853, 2005/00
J-PARC線形加速器において、加速器要素機器の正確なアライメントは高品質のビーム加速にとって不可欠である。インストール時の基準となる墨出しは、機器の搬入に先立ってすべてのフロアーで完了している。本発表では墨出しの結果とインストール時におけるアライメント手順、及び建物の長期変動をモニターするセンサーとそのメンテナンス装置の開発状況について報告する。
青 寛幸; 森下 卓俊; 上野 彰; 長谷川 和男; 山崎 良成; 池上 雅紀*; Paramonov, V.*
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.2684 - 2686, 2005/00
J-PARCリニアックは当初180MeVで運転を開始するが、近く400MeVへ21台のACSモジュールと、2台のACSバンチャー,デバンチャーを用いてアップグレードされる予定である。バンチャー初号機が製作中であり、次期バンチャー及び加速モジュールが2006年度末に向けて製作が予定されている。初号機は5セルタンクと5セルのブリッジ空洞からなる。3台のRFチューナーがブリッジに取り付けられRFの微調整を行う。運転周波数は972MHzであり、ロウ付け前の工場段階である程度調整しておく必要がある。この調整過程については電磁場解析やコールドモデル測定を行って検討を進めてきた。本論文ではこれらのRF調整の結果や製作の現状などについて報告する。
佐藤 進; 富澤 哲男; 秋川 藤志; 上野 彰; Lee, S.*; 五十嵐 前衛*; 池上 雅紀*; 外山 毅*; 上窪田 紀彦*
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.2777 - 2779, 2005/00
J-PARCリニアックでは、ビームの損失を最小限にするため、ビームを真空ダクトの中心に精度よく導く必要がある。このためビーム位置モニターの位置精度は0.1mm程度にしなくてはいけない。この位置精度は、較正台と、実際のビームとの両方を用いて較正を行うが、その結果現在までに得られている、較正に関する理解について報告を行う。
金正 倫計; 荻原 徳男; 齊藤 芳男*; 壁谷 善三郎*
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.2604 - 2606, 2005/00
大強度陽子加速器施設3GeVシンクロトロンに使用するセラミックス真空ダクトの開発に成功した。このダクトは2種類に大別される。一つは偏向電磁石用で、レーストラック型の断面形状を有する3.5mの長さで15度湾曲したダクト、もう一つは、四極電磁石に使用される円形断面を有するダクトである。これらは、一体もので製作するのは非常に困難であるため、0.5-0.8mのダクトをメタライズとロウ付けで接合した。外表面には、ダクトのインピーダンスを小さくするために、RFシールドを施し、内表面には、二次電子放出を小さくするために、TiN膜をコーティングした。
-ray irradiation experiments of collimator key components for the 3GeV-RCS of J-PARC金正 倫計; 荻原 徳男; 増川 史洋; 竹田 修; 山本 風海; 草野 譲一
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.1309 - 1311, 2005/00
大強度陽子加速器3GeVシンクロトロンで使用するビームコリメータ用に放射線に強い機器の開発に成功した。ターボ分子ポンプは吸収線量が15MGyの線照射試験に耐え、ステッピングモータは70MGyまで耐えることを確認した。また、PEEK材を用いた電線も10MGy以上の吸収線量でも使用可能であった。一方、ヒートパイプは30kGy以上では使用できないことが明らかとなった。
高柳 智弘; 入江 吉郎; 神谷 潤一郎; 渡辺 真朗; 渡辺 泰広; 植野 智晶*; 野田 文章*; Saha, P. K.; 酒井 泉*; 川久保 忠通*
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.1048 - 1050, 2005/00
J-PARCにおける3-GeV RCSの入射システム用パルス電磁石の設計を行った。入射システムは、入射用バンプ軌道を形成する水平シフトバンプ電磁石4台、ペインティング入射に使用する水平ペイントバンプ電磁石4台、及び、垂直ペイント電磁石2台で成り立っている。入射エネルギーは400MeVで、ビームエネルギーは1MWに達する。運転は25Hzで行う。水平シフトバンプ電磁石の位置における入射ビーム,ペインティングビーム、及び、周回ビームを含むビームの通過エリアは、横388mm,縦242mmと非常に広範囲を占める。そのため、水平シフトバンプ電磁石は非常に大きなギャップを必要とし、また、ビームロスを小さくするために磁場精度が要求される。そこで、3次元磁場解析により、0.26Tの磁場で0.4%以下の有効磁場領域を達成し得る設計を行った。
加古 永治*; 野口 修一*; 大内 徳人*; 宍戸 寿郎*; 土屋 清澄*; 赤岡 伸雄*; 千代 悦司; 堀 利彦; 小林 秀樹*; 仲田 守浩*; et al.
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.3579 - 3581, 2005/00
日本原子力研究開発機構と高エネルギー加速器研究機構は共同で加速器駆動核変換システム用超伝導リニアックの開発を進めている。その一環として、
=0.725, 972MHz, 9セル超伝導空洞を2台実装したクライオモジュールの試作を行った。2Kのクライオモジュール冷却試験並びに972MHzのパルスクライストロンを用いた大電力高周波試験を実施した。パルス幅3ms,繰返し25Hzのパルス運転で、高周波ピークパワー350kWまでの電力を高周波入力カプラを通して空洞に印加することができた。これにより、目標値の10MV/mを超える14MV/mの加速電界を達成することができた。また、ピエゾ圧電素子を用いたチューナーによりローレンツ力デチューニングの補償が可能であることを実証した。