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論文

J-PARCリニアックにおけるアラインメント

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*; 高崎 栄一*; 田中 宏和*; 内藤 富士男*; et al.

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.671 - 673, 2004/08

J-PARCリニアックでは、イオン源からRCS入射点までの400m以上に渡り、高い精度でビーム軌道上に機器を配置する必要がある。本件では、J-PARCリニアックにおける機器アライメントの概要とともに、現在開発中の長期に渡る床変動を監視するための連通管を用いた計測システム,ワイヤーからの距離を感知するセンサーを用いたアライメントシステムについて報告する。

論文

シミュレーテッドアニーリングによる原研ERL入射部のパラメータの最適化

永井 良治; 羽島 良一; 沢村 勝; 菊澤 信宏; 西森 信行; 西谷 智博; 峰原 英介

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.420 - 422, 2004/08

原研ERLの入射部でバンチされた電子ビームは周回軌道と合流後、主加速器へ入射されるので、ビーム軸方向の振る舞いが非常に複雑である。このような条件でのパラメータの最適化にはニュートン法のような確定的手法では解が初期値に依存してしまうので不適当である。そこで、シミュレーテッドアニーリングを用いてパラメータ探索を行い、そのパラメータについての計算をParmelaで行うことでパラメータの最適化を行った。

論文

原研ERL-FEL用光共振器ミスアライメントの影響

永井 良治; 羽島 良一; 沢村 勝; 菊澤 信宏; 西森 信行; 西谷 智博; 峰原 英介

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.656 - 658, 2004/08

原研ERL-FELではセンターホール出力の光共振器を採用している。この光共振器のミスアライメントにより受ける影響をFFT-FoxLiを用いたコードにより評価した。その結果、出力側のミラーは全反射ミラーに比べて、ミスアライメントに対して敏感であることがわかった。また全反射ミラーについては位置ずれをミラーの傾きにより補正できることもわかった。

論文

原研ERL-FEL用RFローレベル制御装置の改良

永井 良治; 沢村 勝; 羽島 良一; 菊澤 信宏; 西森 信行; 西谷 智博; 峰原 英介

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.293 - 295, 2004/08

自由電子レーザーにおいて安定に高出力を得るためには、安定したRF電場により安定した加速を行うことが不可欠である。そこで、ループゲイン,時定数を外部から連続可変にし、RFの制御をかけた状態のままでループゲイン,時定数を最適化することで安定度の向上に成功した。また、RF部品の気温変動の影響を最小限にするために、制御回路を恒温槽の中に入れて温度調節を施し、気温の変動の影響を最小限にすることができた。

論文

原研972MHzRFテストスタンドの現状報告

堀 利彦*; 千代 悦司; 山崎 正義*; 鈴木 浩幸*; 長谷川 和男

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.212 - 214, 2004/08

972MHz RFテストスタンドで昨年実施した主な活動状況2件を報告する。これに加えて、クライストロン入出力特性の出力飛び現象を究明するために、診断用のモニタなどを整備し、クライストロンビーム電流波形及び、入力反射波RFスペクトラムを計測した。結果、出力飛びの主原因がクライストロン管球内を逆走する逆行電子であることを、ビーム電流減少率とクライストロン入力側で出力特性がモニタできたデータより実証した。

論文

J-PARCリニアック用高周波及びタイミング基準信号分配システム

小林 鉄也; 千代 悦司; 穴見 昌三*; 山口 誠哉*; 道園 真一郎*

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.320 - 322, 2004/08

J-PARCリニアック(全長約300m)では、加速電界(972MHz)の位相変動,振幅変動をそれぞれ$$pm$$1度,$$pm$$1%以内に抑える必要がある。位相の基準信号では$$pm$$0.3度(=約$$pm$$1ps)の安定性を目標とし、約60にもなる高周源制御ステーションの位相をこの厳しい精度で揃えなければならない。本発表では、J-PARCリニアックにおける高周波基準信号分配システムに関して、これまで発表した評価結果をまとめ、さらにタイミング系信号の分配も含めた最終的なデザインの詳細を紹介する。

論文

J-PARCリニアックDTL1ビームコミッショニングにおける低電力高周波源システムの特性

小林 鉄也; 鈴木 浩幸*; 穴見 昌三*; 山口 誠哉*; 川村 真人*; 福井 佑治*; 門倉 英一*; 上窪田 紀彦*; 高木 誠*; 吉田 奨*; et al.

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.314 - 316, 2004/08

J-PARCリニアック運転のため、現在KEKで行われているDTL1ビームコミッショニングにおいて性能評価される低電力高周波源システムの特性について報告する。本ビーム試験では、RFQ,バンチャー2台,チョッパー、及びDTL1を、いずれも324MHzで駆動する。これらの位相・振幅フィードバック制御とモニターシステムの特性,バンチャーでのフィードバックシステムの有効性などについて述べる。

論文

波形監視装置用トリガ番号管理装置の設計

榊 泰直; 伊藤 雄一*; 加藤 裕子*; 宮元 耕治*; 河村 直樹*; 中村 豪志*

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.549 - 551, 2004/08

大規模な加速器では広範囲に多数台の波形計測装置が設置され、高周期運転される同一ビームイベントを計測,監視する。このような場合、収集された波形に時間情報もしくは、トリガ情報などのタグをつけて管理しなければ、J-PARCのようにビームごとに異なった行き先にビームが輸送される場合では、ビームごとに対応させた解析が困難になる。そこで、多数台の波形装置で収集された波形に同一タグをつけ管理するための装置を設計したので報告する。

論文

J-PARCリニアック用972MHzサーキュレーターの開発,1

菅沼 和明; 穴見 昌三*; 千代 悦司; 久保田 親*; 篠原 己拔*; 鶴岡 茂嗣*; 山口 誠哉*

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.275 - 277, 2004/08

現在、972MHzサーキュレーターの開発を行っている。現状は整合を取るためのポストを用いているが、ポスト付近で電界が集中し放電を起こしている。今回、汎用電磁場解析ソフトを使った計算値及び測定によって得た高周波特性を報告する。

論文

J-PARCリニアックにおけるリニアック棟床開口の防火処理と気密処理に関する検討

菅沼 和明; 穴見 昌三*; 千代 悦司; 草野 譲一; 大内 伸夫; 山口 誠哉*

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.248 - 250, 2004/08

現在建設を進めているJ-PARCリニアックのリニアック棟床開口において、ケーブル及び導波管,同軸管敷設時に施工する防火と気密の処理工法の検討を行ったので報告する。防火には耐火ブロック工法、気密には2液混合シール剤を採用することにした。供試体を用いた気密性の試験を行った結果、トンネル内の空気中放射性同位元素から算出される許容漏洩率に対し十分余裕があることがわかった。

論文

J-PARC用リニアックSDTL部ビーム位置モニターの設計

富澤 哲男; 木代 純逸; 廣木 文雄; 佐藤 進; 五十嵐 前衛*; Lee, S.*; 濁川 和幸*; 外山 毅*

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.165 - 167, 2004/08

J-PARCではビーム診断系のビームモニター製作を進めている。この論文では、SDTL部ビーム位置モニターの現状を記述する。ストリップライン型モニターのインピーダンスは、筐体と電極の形状により調整する。4枚のストリップラインを用いたビーム位置モニターは、すでに中間輸送系(MEBT)で調整を行っている。幾つかのビーム状態におけるビーム位置測定の予備試験の結果も報告する。

論文

原研AVFサイクロトロンにおけるフラットトップ加速

倉島 俊; 福田 光宏; 宮脇 信正; 奥村 進; 奈良 孝幸; 上松 敬; 石堀 郁夫; 吉田 健一; 荒川 和夫; 中村 義輝

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.266 - 268, 2004/08

原研AVFサイクロトロンでは、高エネルギーマイクロビーム形成に必要なビームエネルギー幅の最小化を目指して第5高調波を用いたフラットトップ加速システムの開発を行っている。さらに、フラットトップ加速により均一なエネルギー利得が得られるビーム位相幅$$pm$$8度RF以内に入射ビームを高効率で圧縮するための鋸歯状波型バンチャーの開発も行っている。本報告では、ビーム加速実験,バンチャー開発の現状について発表する。

論文

3GeVRCS制御システムの概要

高橋 博樹; 榊 泰直; 佐甲 博之; 吉川 博; 加藤 裕子*; 杉本 誠*; 川瀬 雅人*

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.233 - 235, 2004/08

3GeVRCSは、MLFと50GeVMRの両施設に、異なるパラメータのビームを送る。よって、施設ごとのビームを混在することなく監視を行うことが要求される。また、パラメータ変更等が、加速器を停止することなく連続運転中に行われることから、操作によるビームロスを可能な限り低減することが要求される。本報告では、これらの実現を目指す3GeVRCS制御システムの検討・設計等の現状について報告する。

論文

原研AVFサイクロトロンにおけるフラットトップ加速電圧の最適化

宮脇 信正; 福田 光宏; 倉島 俊; 奥村 進; 奈良 孝幸; 上松 敬; 石堀 郁夫; 吉田 健一; 柏木 啓次; 横田 渉; et al.

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.411 - 413, 2004/08

原研AVFサイクロトロンではマイクロビーム形成に必要な2$$times$$10$$^{-4}$$のエネルギー幅を達成するため、基本周波数にその第5高調波を重ね合わせるフラットトップ加速システムの開発を行っている。原理的に均一なエネルギー利得が得られる高調波電圧は基本波の$$frac{1}{25}$$である。しかし実際には、加速電圧分布が半径位置に依存し、ディースパン角が90度ではないことから、エネルギー幅が最小となるフラットトップ加速のための電圧比は$$frac{1}{25}$$よりも大きく、周波数に依存することがわかった。また非等時性状態でも最外周のトリムコイルと入射ビーム位相を最適化することにより、2$$times$$10$$^{-4}$$のエネルギー幅を達成できることを示した。

論文

J-PARC LinacにおけるPPS,人的安全保護システム

廣木 文雄; 吉川 博; 竹内 康紀*; 工藤 喜久雄*

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.159 - 161, 2004/08

大強度陽子加速器施設(J-PARC)においてPPSを構築しようとした場合の問題点は、機器だけではなく空気の放射化レベルも高い大型加速器に対して多数の入口が散在していること及び入域を前提とした特別な調整運転モードが存在することによって、インターロックだけではなく厳密な入域管理が必要になることである。本発表ではJ-PARCにおけるPPSの概要及びLinacで考えている加速器トンネルへの入域管理について報告する。

論文

原研AVFサイクロトロン装置の現状報告

奈良 孝幸; 上松 敬; 石堀 郁夫; 倉島 俊; 吉田 健一; 福田 光宏; 奥村 進; 宮脇 信正; 中村 義輝; 赤岩 勝弘*; et al.

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.209 - 211, 2004/08

原研AVFサイクロトロン装置は、これまで13年間以上にわたって安定な運転が継続されており、広範な研究分野に多種多様なイオン種を提供している。近年では、フラットトップ加速システム導入,鋸歯状波型ビームバンチャーの追加,サイクロトロン中心領域の改造、等々の技術開発や装置改造を行い、マイクロビーム形成実験を精力的に実施している。また一方ではこの間、TMP回転翼の破損や冷却系機器からの漏水,機器コントロール用シーケンサーの放射線損傷,電源盤内小型補助電源の不良、などさまざまな故障・不具合等も発生したが、サイクロトロン装置はこれらの困難を克服し、ほぼ計画通りの運転を継続している現状について発表する。

論文

制御系との連携を考慮したイベント通知機能の概要

川瀬 雅人*; 吉川 博; 榊 泰直; 高橋 博樹; 佐甲 博之; 神谷 潤一郎; 高柳 智弘; 本郷 礼二*

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.537 - 539, 2004/08

インターロック発生時などにおいては、上位制御系に対して、機器情報を可能な限り高速に上位制御系に情報を授受することが必要である。FA-M3を用いた機器においては、イベント通知機能を用いることで、これに対応することができる。今発表では、上位制御系との連携を考慮したイベント通知機能について、3Gev Kicker電磁石電源を例に説明する。

論文

KEKにおけるJ-PARC LINAC DTL1のビームコミッショニング

近藤 恭弘; 秋川 藤志; 穴見 昌三*; 浅野 博之*; 福井 佑治*; 五十嵐 前衛*; 池上 清*; 池上 雅紀*; 伊藤 崇; 川村 真人*; et al.

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.156 - 158, 2004/08

現在KEKにおいて、J-PARCリニアックのDTL1のビームコミッショニングが行われている。ピーク電流30mA,パルス幅20micro-sec,繰り返し12.5HzのビームをDTL1から透過率100%で引出し、設計値通りの19.7MeVに加速されていることを確認した。本発表では、DTL1のビームコミッショニングで現在までに得られている結果を発表する。

論文

原研ERL-FEL制御系の現状

菊澤 信宏

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.504 - 506, 2004/08

原研ERL-FEL制御系にはCAMACをインターフェースとしたPCベースのネットワーク分散型制御系を自主開発し、運用してきた。しかしながら、今後の機能の維持や拡張が困難となったため、平成15年度末までに制御系の更新を行った。今回の更新で考慮した点として、更新作業の期間や費用を最小限にするために、これまでのCAMACシステムを維持するためにITRONを組み込んだローカルコントローラを開発し、ネットワーク経由で制御を行う方式とした。制御用プログラムの開発には、なるべく特定のメーカやベンダに依存しない環境を構築することを目的とし、オープンソースソフトウェアを中心に選択した。新たに導入した制御系の開発状況を報告する。

論文

SASE-FELにおける電子位相空間分布の時間発展の解析解

西森 信行

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.174 - 176, 2004/08

SASE FELの放射光パワーの時間発展を表すキュービック方程式の解と対になる、電子の位相空間分布の時間発展の解析解を1次元FEL方程式を用いて求めたので報告する。飽和以前の指数関数的にパワーが増加する領域において、この解はシミュレーション結果とよく一致する。この解を用いて、アンジュレーター周期数1/$$rho$$で飽和する等、SASEでよく知られた関係式を導き出す。

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