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加藤 篤志; 久保 重信; 近澤 佳隆; 宮川 高行*; 内田 昌人*; 鈴野 哲司*; 遠藤 淳二*; 久保 幸士*; 村上 久友*; 鵜澤 将行*; et al.
Proceedings of International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles; Sustainable Clean Energy for the Future (FR22) (Internet), 11 Pages, 2022/04
プール型ナトリウム冷却高速炉の概念設計研究を行っている。本検討では、日本の地震対策、原子炉容器の熱流動、崩壊熱除去システムの設計などの主な課題の報告を行う。日本に650MWeのタンク型ナトリウム炉が設置される場合、厳しい地震に対する設計が必要で、原子炉構造を強化している。また、新たに3次元免震システムの開発も進めている。
伊藤 崇; 浅野 博之*; 森下 卓俊; 加藤 隆夫*; 高崎 栄一*; 田中 宏和*; 吉野 一男*; 内藤 富士雄*
Proceedings of 2nd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 30th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.242 - 244, 2005/07
日本原子力研究所と高エネルギー加速器研究機構(KEK)が共同で進めている大強度陽子加速器計画(J-PARC)では、3MeV
50MeVまでのH
イオンの加速に、ドリフトチューブリニアック(Drift Tube Linac:以下DTL)が用いられる。DTLは全3空洞から成り、それぞれの空洞は3台のユニットタンクを結合することで構成される。DTL第一空洞(DTL1)は、KEKにおいて組立て,設置、及び加速試験までが行われ、各種ビーム特性測定が行われた。また、DTL2及びDTL3は、組立て終了後、各空洞の電場分布調整・周波数調整等、RF特性試験を行った。チューナー及びポストカプラーの調整の結果、共振周波数323.914MHz,各セルの平均電場分布のばらつき
0.8%以下という値を得た。
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 富士雄*; 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。
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。
伊藤 崇; 浅野 博之*; 森下 卓俊; 加藤 隆夫*; 高崎 栄一*; 田中 宏和*; 内藤 富士雄*
Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.344 - 346, 2004/08
J-PARCでは、50MeVから190MeVまでの加速には、全32台の分割型ドリフトチューブリニアック(SDTL)が用いられる。現在までに、SDTL部最後部の空洞であるSDTL32空洞の組立てが終了し、RF特性の測定を行った。その結果、現在までに共振周波数323.9MHz,Q値39200(計算値の98%),電場分布のばらつき1%以内という結果を得ている。さらにばらつきを抑えた電場分布を得るため、電場調整試験を継続中である。
山崎 良成
Proceedings of 22nd International Linear Accelerator Conference (LINAC 2004), p.554 - 558, 2004/00
J-PARC線形加速器の建設現状,初段部のビーム試験結果,将来の増強計画について発表する。線形加速器の機器はほぼ今年度完成し、また、建築も今年度竣工することから、来年度から据え付けが開始される。一方、3-MeV RFQリニアック,中間エネルギービーム輸送系,DTL第1タンク(20MeV)のビーム試験を行っており、エミッタンス測定も行っている。平成18年度半ばから、リニアック全体のビーム試験が開始され、平成19年度当初180MeVまで加速して、シンクロトロンへの入射が始まる。また、平成19年度完成の後、平成20年度から、400MeVへのエネルギー増強を計画している。
山崎 良成
Proceedings of 9th European Particle Accelerator Conference (EPAC 2004), p.1351 - 1353, 2004/00
J-PARCは原研東海に建設中である。2006年末までにビーム試運転が始まる予定であるが、その前にKEKで2003年からリニアック最上流部のビーム試運転が始まっている。3MeVのRFQリニアックに続く3個のDTLタンクのうちの第1タンクで30mAのピーク電流の負水素イオンを20MeVまで加速した。J-PARC加速器の現況を報告する。
山崎 良成
第14回加速器科学研究発表会報告集, p.43 - 47, 2003/00
J-PARC計画は400MeVのリニアック,エネルギー3GeVでビーム出力1MWの速い繰り返しのシンクロトロン(rapid-cycling synchrotron, RCS),50GeV主リング(main ring, MR)の加速器群とそのビームを使う実験施設群からなっている。施設は、現在平成18年度完成を目指して建設中である。J-PARC加速器のために、その高いビーム出力を実現すべく、多くの新しい技術を考案した。例えば、磁性合金(magnetic alloy, MA)を装着した空洞を備える高周波加速系,パイモード安定化ループ(pi-mode stabilizing loops, PISL)を装着したRFQリニアック,高周波チョッパーなどである。これらの新技術の最近の開発状況及び加速器建設状況を報告した。
杉本 昌義
Proceedings of 25th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.141 - 143, 2000/07
核融合炉材料開発のための中性子照射施設である国際核融合材料照射施設(IFMIF)はアンペア級の40MeV重陽子ビームを連続で加速するリニアックが必要であり、125mAの加速モジュールの設計を進めている。概念設計を完了するにあたり最終目標である250mAを3段階に分けて建設する合理化設計が実施され、リニアックについても第1段階で50mA加速を最小コストで実現し第2段階に125mAまで増力可能な方式を採用した。今年から主要な要素技術についての確証試験を開始するためRFQ, DTL, RFシステムに関するこれまでの設計内容を総合的に見直し、試験項目を確定することが必要である。各要素について設計の現状をまとめるとともに、確証試験の実施課題との係わりについて述べる。
水本 元治; 草野 譲一; 長谷川 和男; 大内 伸夫; 小栗 英知; 市原 正弘; 富澤 哲男; 伊藤 崇; 千代 悦司*; 池上 雅紀*; et al.
KEK Proceedings 99-25, p.3 - 5, 2000/02
高エネルギー加速器研究機構と日本原子力研究所とが協力して推進している統合計画では、中性子散乱・原子核物理などの基礎研究と放射性廃棄物の消滅処理などの工学試験を行うための大強度陽子加速器の建設を提案している。この加速器は世界最大規模のビーム出力を持つことになりさまざまな開発課題がある。その中でも、超伝導リニアックの開発と低エネルギー加速部の高デューティ化が大電流陽子ビームを加速するうえで主要な技術課題となる。本発表では、開発の位置づけ、超伝導リニアック部の構成、日本原子力研究所の施設で進めてきた超伝導空胴開発の現状を要約するとともに、イオン源, RFQ, DTLの開発の現状を報告する。
大貫 晃; 中村 秀夫; 安濃田 良成
第7回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集 (00-11), p.258 - 263, 2000/00
BWRの静的格納容器冷却系(PCCS)として横型熱交換器を用いることが検討されている。横型PCCSの除熱性能を規定するものの一つに2次側水プール内での熱伝達特性がある。特に伝熱管の熱流束の高い領域では蒸気で覆われ、熱流束が低下する蒸気ブランケット効果が懸念された。本報では、原研で開発した多次元二相流モデルコードACE-3Dにより2次側水プール内の熱流動解析を行い、蒸気ブランケット効果の影響を評価した。解析に先立ち、乱流プラントル数を水プール中での蒸気噴流の実験データにより最適化した。解析の結果、定常的に蒸気で覆われる領域はなく、蒸気ブランケット効果による伝熱管熱流束の極端な低下は起こらないことがわかった。
アキラ トーマス トクヒロ; 木村 暢之
JNC TN9400 2000-015, 26 Pages, 1999/09
JNC-TN9400-2000-015.pdf:1.43MB
液体金属冷却高速炉(LMFBR)において、温度成層界面(軸方向温度勾配が最も急峻となる軸方向位置)の上昇速度を定量化することは、構造材への熱荷重を評価する上で重要である。温度成層化現象は、対流による生成エネルギーの入力があるPr>1の密閉空間内流体においても同様に発生する。LMFBRの温度成層化現象に関しては、成層界面の上昇速度を無次元数群(Ri, Re, Gr, Ra[Fr])により定量化する研究が数多く行われている。温度成層化現象は、炉容器プレナム内での過渡事象である。本研究では、エネルギーバランスを考慮に入れた概略解析(order-of-magnitude analysis: OMA)に基づく成層界面上昇速度の整理を行い、既往試験結果がひとつの整理式によってまとめられることを示した。さらに、本整理は、自然/共存/強制対流問題における保存式のOMAと整合がとれていることを確認した。
長谷川 和男; 小栗 英知; 本田 陽一郎*; 伊野 浩史*; 水本 元治; Jameson, R. A.*
Proc. of 1st Asian Particle Accelerator Conf. (APAC98), p.71 - 73, 1998/11
原研では、中性子科学研究のためにエネルギー1.5GeV、平均ビームパワー8MWの大強度陽子加速器を提案している。前段加速部となるRFQのパラメータは、CURLI及びRFQulkコードを用いて設計した。またPARMTEQコードと修正PARMILAコードを用いて、RFQ,DTL並びに超伝導加速部のビームダイナミックス的な評価を行った。超伝導加速部では、5セルから成る2個の空洞をダブレット収束系に配置する設計を行った。DTLと超伝導加速部には、equipartitioningの設計手法を取り入れ、エミッタンス増加の抑制をねらった。ここでは、リニアックのパラメータとビームダイナミックスの検討結果を報告する。
赤岡 伸雄*; 千代 悦司*; 長谷川 和男; 本田 陽一郎*; 伊野 浩史*; 金子 広志*; 金正 倫計; 草野 譲一; 水本 元治; 椋木 健*; et al.
Proceedings of 6th European Particle Accelerator Conference (EPAC98) (CD-ROM), 2 Pages, 1998/09
原研では核破砕中性子源を用いた基礎研究及び消滅処理等の工学試験を目的として中性子科学研究計画を提案している。この計画では、加速エネルギー1.5GeV、ビーム出力8MWの大強度陽子加速器の開発が必要とされる。現在、加速器の概念設計を進めるとともに、入射部を構成する高輝度負イオン源、高周波四重極リニアック(RFQ)、ドリフトチューブリニアック(DTL)、高周波源の要素技術開発と、高エネルギー加速部を構成する超伝導加速空洞について試作試験を進めている。本発表では、中性子科学研究計画の概要、大強度陽子加速器の基本構成、システム検討の結果、要素技術開発の現状を報告する。
伊野 浩史*; 千代 悦司*; 大内 伸夫; 長谷川 和男; 水本 元治; 壁谷 善三郎*
JAERI-Tech 98-028, 357 Pages, 1998/08
原研が提案している中性子科学研究計画の中心となる陽子加速器は、イオン源、RFQ(radio-frequency quadruple)、DTL(drift tube linac)、SDTL(separated-type drift tube linac)、超伝導加速空洞、及び蓄積リングで構成することを検討しており、加速エネルギー1.5GeV、最大ビームパワー8MWを想定している。このうち、DTL-SDTLは加速エネルギー2~100MeVの低エネルギー部に用いる。DTL-SDTLは高いピーク電流に加え、CWで運転されるため、設計にあたってはビームダイナミックスと除熱の検討が重要となる。本報告書はこれらの点を考慮しながら、DTL-SDTLと各トランスポート系(RFQ-DTL間、Pulse-CWライン合流部、及びSDTL-超伝導加速空洞間)の概念設計を行ったものである。
長谷川 和男; 水本 元治; 大内 伸夫; 本田 陽一郎*; 伊野 浩史*
Proceedings of 6th European Particle Accelerator Conference (EPAC98) (CD-ROM), 2 Pages, 1998/06
原研では、中性子科学研究のためにエネルギー1.5GeV平均ビームパワー8MWの大強度陽子加速器を提案しており、前段加速部となるRFQとDTLは常伝導空洞、高エネルギー加速部は超伝導空洞から構成される。ここでは、ビームダイナミックスの観点からの加速器設計パラメータとビームシミュレーション計算結果を報告する。設計では、パルス運転とCW運転の多様な運転モードに対しても良好なビーム特性が得られるように留意し、また、DTLと超伝導空洞部分には、equipartitioningの設計手法を取り入れ、エミッタンス増加の抑制をねらった。
杉本 昌義; Jameson, R. A.*; V.Teplyakov*; D.Berwald*; B.Blind*; D.Bruhwiler*; H.Deitinghoff*; Ferdinand, R.*; 金正 倫計; Klein, H.*; et al.
Journal of Nuclear Materials, 258-263, p.367 - 371, 1998/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Materials Science, Multidisciplinary)国際核融合照射施設(IFMIF)の概念設計活動における加速器系の検討結果を報告する。ユーザー要求に基づき、最大40MeVの連続的な250mAの重陽子ビームを2か所のリチウムターゲットへ供給する。加速器は125mA出力のもの2台から構成される。主な要素は140mAの入射器、8MeV出力のRFQ、32-,36-,40MeVから選択可能なDTLもしくは超電導リニアック、最大1MW出力のモジュールから成る高周波源、及びビーム輸送系である。必要な技術開発要素の摘出とそのスケジュール・コスト評価も実施した。
水本 元治; 草野 譲一; 長谷川 和男; 大内 伸夫; 小栗 英知; 金正 倫計; 千代 悦司*; 富澤 哲男; 戸内 豊*; 池上 雅紀*; et al.
Proc. of XIX Int. Linac Conf. (LINAC98), 1, p.349 - 353, 1998/00
原研では大強度陽子加速器を中核としてさまざまな研究施設を有する中性子科学研究計画を提案している。加速器のエネルギーは1.5GeV、出力は8MWで、基礎研究用にはパルス運転を、消滅処理研究用にはCW(連続)運転を想定して加速器の開発を進めている。100MeVから1.5MeVまでの高エネルギー加速部での加速構造として超伝導リニアックを選択した。低エネルギー加速部では、イオン源、RFQによりエネルギー2MeV、ピーク電流80mA、10%デューティーの運転条件を達成し、DTLでは20%デューティーでのハイパワー試験を行った。また超伝導空胴の開発のためにテストスタンドを完成し、
=0.5(陽子エネルギー145MeV領域)の空胴を試作し44MV/m@2Kの最高表面電界を達成した。
長谷川 和男; 水本 元治; 草野 譲一; 富澤 哲男; 大内 伸夫; 小栗 英知; 金正 倫計; 戸内 豊*; 本田 陽一郎*; 赤岡 伸雄*; et al.
Proceedings of 23rd Linear Accelerator Meeting in Japan, p.19 - 21, 1998/00
中性子科学研究計画に使用する大強度陽子加速器(エネルギー1.5GeV、平均ビームパワー8MW)の開発を進めている。30~50mAの比較的高電流を加速するパルス運転と、10mA以下の低電流のCW運転モードを両立するために、それぞれの入射器を独立に最適化設計し、7MeVのエネルギー部分で合流する構成とした。このシステム設計に基づき、各加速器要素のビームダイナミックスや工学的な設計検討を進めている。また、負水素イオン源を試作し基本的な特性の取得を開始するとともに、RFQやDTLのCWハイパワー試験、超伝導加速空胴の試作試験を行っており、その開発の現状について報告する。
伊野 浩史*; 千代 悦司*; 大内 伸夫; 水本 元治; 壁谷 善三郎*
Proc. of 22nd Linear Accelerator Meeting in Japan, p.305 - 307, 1997/00
原研中性子科学研究計画の一環として開発が進められている大強度陽子加速器では、その低エネルギー加速部(2~100MeV)の加速構造としてDTL(drift-tube linac)を採用することを検討している。本報告では、まずDTLの加速効率、ビームの質、及び発熱の観点から設計した現在のパラメータについて説明した。次に、このパラメータをもとにビーム・シミュレーションを行い、現在の設計がビームのエミッタンスをほとんど悪化させないことを確認した。更に、これらの検討結果をもとに1/3サイズのコールドモデル(エネルギー2~10MeV)を製作して電磁場測定を行い、ポストカプラーを3セルに1本ずつ左右交互に挿入することによって電場が安定化されることを確認した。
