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論文

JAEA-AMS-TONOの現状

國分 陽子; 鈴木 元孝; 石丸 恒存; 西澤 章光*; 大脇 好夫*; 西尾 智博*

第22回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.42 - 45, 2010/02

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、平成9年に天然試料の同位体分析を目的としてタンデム型加速器質量分析計JAEA-AMS-TONO(NEC製15SDH-2ペレトロン)を導入した。おもに放射性炭素の測定を行い、堆積物や地下水などの地球科学にかかわる各種試料の年代決定等に貢献してきた。平成18年度より施設共用が開始され、外部機関からの試料の受け入れも実施している。本発表では平成20年度の運転状況及び装置の改善点について報告する。平成20年度の実績として879件の測定を行い、ビーム発生時間は1102時間であった。イオンビームの安定化を図るため、入射側ビームラインのアライメントを再度行い、イオン源オーブン温度制御,ホイール回転軸及びコロナプローブの改善等を行った。

論文

JAEA-AMS-MUTSUの現状; 2008-2009

鈴木 崇史; 乙坂 重嘉; 田中 孝幸; 甲 昭二; 木下 尚喜; 山本 信夫

第22回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.107 - 110, 2010/01

日本原子力研究開発機構むつ事務所のタンデトロン加速器質量分析装置(JAEA-AMS-MUTSU: High Voltage Engineering Europa製Model 4130-AMS)は、最大加速電圧3MVのタンデム型加速器と炭素及びヨウ素同位体比測定用の2本のビームラインから構成されている。炭素とヨウ素の定常測定はそれぞれ平成11年12月,平成15年5月から開始され、これまで海洋環境における放射性核種の移行挙動にかかわる研究等におもに利用されてきた。平成18年度からは共用施設となり、原子力機構内外の種々のテーマでの測定に利用されている。本稿では、平成20年度の運転状況と測定データのクオリティの確認結果について報告する。

論文

原子力機構-東海タンデム加速器の現状

松田 誠; 石井 哲朗; 月橋 芳廣; 花島 進; 阿部 信市; 長 明彦; 石崎 暢洋; 田山 豪一; 仲野谷 孝充; 株本 裕史; et al.

第22回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.10 - 14, 2010/01

2008年度の東海タンデム加速器の運転,整備及び利用状況について報告する。2007年度に実施した長期整備(高経年化対策)の結果、加速器は安定に動作し、利用運転日数は211日(約5000時間)に回復した。一部の加速管に不具合があり、最高電圧は17MVであった。ビーム強度も長期整備時の再アライメントにより大幅に改善し従来の約2$$sim$$3倍となった。利用されたイオン種は21元素(25核種)であった。高電圧端子内イオン源もRF系の復旧により所定の性能が発揮できるようになり、Ne$$^{8+}$$, Ar$$^{12+}$$, Kr$$^{17+}$$, Xe$$^{22+}$$の多価イオンビームが100pnA以上の強度で得られ、最高エネルギーはXe$$^{30+}$$の480MeVに達した。前期の定期整備では不調であったHE側加速管4本を交換した。後期の定期整備ではストリッパーフォイルの交換,高電圧端子内の静電Qレンズへのアパーチャー設置,SF$$_{6}$$絶縁ガスのリーク調査,制御系CAMACのDACの高分解能化を実施した。タンク開放を伴うトラブルとして、10月に高電圧端子内の冷却水ポンプモーターの故障、3月に発電用回転シャフトの軸受け部のベアリングの損傷が発生した。

論文

高圧純水洗浄による超伝導ブースターの性能回復

株本 裕史; 竹内 末広; 石崎 暢洋; 吉田 崇宏*; 石黒 貴之*; 山口 和司*

第22回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.129 - 132, 2010/01

原子力機構東海タンデム加速器の後段には重イオンのエネルギーを増強するための超伝導ブースターが設置されており、1994年の運転開始以来、毎年40日程度のマシンタイムを提供している。建設当初は1空洞あたりに4WのRF電力を入力したときの加速電界が5.0MV/m前後であったが、現在では4.0MV/m付近まで低下してきている。超伝導加速空洞では表面のクリーンさが非常に重要であり、内部のニオブ表面へ金属粉やゴミ等が蓄積すると、高電界を発生させた時にトンネル効果で電子の電界放出現象(フィールドエミッション)が起こる。電子は高周波電場により加速されてニオブ表面に衝突し、発熱や2次電子放出を引き起こすため加速電界が著しく制限される。われわれは高圧純水洗浄の技術を用いて性能の回復を試みることにした。洗浄装置を製作して試験を行ったところ良好な結果が得られており、オンラインの空洞に対しても適用する予定である。

論文

TIARA静電加速器の現状

千葉 敦也; 宇野 定則; 山田 圭介; 横山 彰人; 上松 敬; 北野 敏彦*; 高山 輝充*; 織茂 貴雄*; 江夏 昌志*; 青木 勇希*; et al.

第22回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.104 - 106, 2010/01

原子力機構高崎量子応用研究所イオン照射研究施設(TIARA)の3MVタンデム加速器は平成3年11月に、400kVイオン注入装置と3MVシングルエンド加速器は平成6年1月に利用運転が開始された。各加速器のこの10年の年間運転時間は、タンデム加速器が約2000時間、イオン注入装置が約1900時間、シングルエンド加速器が約2500時間の水準を保っており、平成21年3月末までの積算運転時間は、各30,322時間,26,857時間,34,448時間となっている。タンデム加速器では、近年、通信エラーが原因と考えられる制御系のトラブルが頻繁に発生していたため、制御用コンピュータやインターフェイスといったハードウエアを中心に制御系の更新を行った。シングルエンド加速器では、1998年のSF$$_{6}$$ガス交換以来初めてのSF$$_{6}$$ガスの精製作業を実施した。イオン注入装置は真空配管内部の汚れにより分析マグネットやレンズ系機器に不具合が生じていたため1995年以来実施していなかった日新電機による総合点検整備を行った。

論文

MeV級プロトンビームによる発光を利用したエミッタンス測定,2

横山 彰人; 石井 保行; 千葉 敦也; 宇野 定則; 上松 敬; 高山 輝充*; 江夏 昌志*

第22回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.136 - 139, 2010/01

原子力機構高崎量子応用研究所のシングルエンド加速器のビームラインの一つにマイクロビーム形成装置が設置されており、直径数$$mu$$mのマイクロビームをPIXEやPBWなどの分析・加工技術に利用してさまざまな研究が行われている。近年のPIXEやPBWなどの技術の向上に伴い、十分なビーム量を有するナノオーダーのビーム径での実験が望まれている。これをビームの高輝度化によって実現するために、イオン源から引き出されるビームのエミッタンスの縮小化を進めている。2007年度に高角度分解能エミッタンスモニターの開発に着手し、0.02mradの角度分解能を得た。2008年度にはエミッタンスモニターに入射するビームのアライメントの修正を行うとともに、発光点数を増やすためにスリット穴の間隔を1.5mmから0.5mmに変更した。これにより空間分解能が従来の3倍に向上し、正確なエミッタンス値が測れるようになった。ビームの輝度は0.77A$$cdot$$m$$^{-2}$$$$cdot$$sr$$^{-1}$$$$cdot$$eV$$^{-1}$$であり、ナノオーダー径のビーム形成には数十倍の増強が必要であることがわかった。

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