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近藤 恭弘; 武井 早憲; Yee-Rendon, B.; 田村 潤
プラズマ・核融合学会誌, 98(5), p.222 - 226, 2022/05
ADSの要求を満たすドライバリニアックを実現するためには超伝導加速空洞が必須であり、従来常伝導を採用していた低エネルギー部について、近年の特に低エネルギー用の超伝導加速空洞開発の進展を反映した再設計を行った。また、最も使用実績の少ないスポーク型空洞について試作機による開発を行っている。本稿では、これら日本原子力研究開発機構における最新のADS用リニアックの研究開発について報告する。
-dispersed LATP by means of neutron radiographySong, F.*; Chen, H.*; 林田 洋寿*; 甲斐 哲也; 篠原 武尚; 薮塚 武史*; 八尾 健*; 高井 茂臣*
Solid State Ionics, 377, p.115873_1 - 115873_6, 2022/04
被引用回数：2 パーセンタイル：31.08(Chemistry, Physical)Lithium tracer diffusion coefficients have been measured in Li
Al
Ti
(PO
)
(LATP) and LATP - LaPO composite solid electrolytes in the temperature range between 300
C and 500C by means of neutron radiography technique that utilizes the difference in neutron attenuation of 
Li and 
Li isotopes. The diffusion coefficient of LATP - LaPO composite is higher than that of pristine LATP, although the difference is much smaller than that estimated from the room temperature conductivity. This suggests that the bulk diffusion becomes the predominant diffusion mechanism at 300C to 500C instead of the diffusion along the space charge layer formed around the LaPO dispersants.
發知 英明; 原田 寛之; 林 直樹; 金正 倫計; 岡部 晃大; Saha, P. K.; 菖蒲田 義博; 田村 文彦; 山本 風海; 山本 昌亘; et al.
Journal of Instrumentation (Internet), 15(7), p.P07022_1 - P07022_16, 2020/07
被引用回数：3 パーセンタイル：21.33(Instruments & Instrumentation)RCSのような大強度陽子加速器では、ビーム損失により生じる機器の放射化がビーム出力を制限する最大の要因となる。RCSでは、高精度の計算モデルを構築し、数値シミュレーションと実験を組み合わせたアプローチでビーム損失の低減に取り組んできた。数値シミュレーションと実験の一致は良好で、計算機上で再現したビーム損失を詳細に解析することで実際の加速器で起こっている現象を十分な確度で理解することが可能になっただけでなく、それを低減するためのビーム補正手法を確立するのに数値シミュレーションが重要な役割を果たした。ハードウェアの改良と共に、こうした一連のビーム力学的研究により、1MW設計運転時のビーム損失を10
レベルにまで低減することに成功している。本発表では、1MW調整時に直面したビーム損失について、発生メカニズムや解決手法をレビューすると共に、最近行った1.2MW試験の実験結果を報告する。また、最後に、数値シミュレーションを用いてRCSの限界ビーム強度を議論する。
發知 英明
Physical Review Accelerators and Beams (Internet), 23(5), p.050401_1 - 050401_13, 2020/05
被引用回数：6 パーセンタイル：59.56(Physics, Nuclear)J-PARC RCSのベータトロン振動数は2Qx-2Qy=0共鳴(モンタギュー共鳴)の近傍に設定されている。この共鳴は、ビーム自身が作る非線形な空間電場によって励起され、水平・鉛直間のエミッタンス交換を通して付加的な分布変動を引き起こす。そのため、この共鳴は、ペイント入射後のビームの分布形状に大きな影響を及ぼすことになる。数値シミュレーションと実験結果との詳細比較から、2Qx-2Qy=0共鳴がペイント範囲やペイント経路の取り方に依存して複数の異なった効果をビームに及ぼしていることが明らかとなった。本論文では、2Qx-2Qy=0共鳴によって生じる特徴的なビーム粒子の振る舞いを議論すると共に、その検討結果に基づいて、新たなペイント入射方式を提案する。
藤原 幸雄; 花田 磨砂也; 奥村 義和; 渡邊 和弘; 河合 憲一*
Review of Scientific Instruments, 71(8), p.3059 - 3064, 2000/08
被引用回数：10 パーセンタイル：55.17(Instruments & Instrumentation)多孔電極から引き出された水素負イオンビームの各電極孔からのビーム(ビームレットと呼ぶ)同士の反発作用を実験により調べた。その結果、周辺部のビームレットほど外側に偏向されることがわかったバービアンス一定条件のもとでは、その偏向角はビームエネルギーにほとんど依存しない。反発力の重ね合わせを考慮する場合には、半径方向の反発力と距離
の関係は1/r
で近似できることを示した。得られた結果をJT-60用大型負イオン源に適用すると、両端のビームレットは6.6mrad程度、外側に偏向を受けるものと算出された。相互作用の補正用として電極の孔断面を非対称にすることを検討し、ビーム軌道計算によりその有効性を示した。
藤原 幸雄; 花田 磨砂也; 河合 憲一*; 北川 禎*; 宮本 賢治; 奥村 義和; 渡邊 和弘
JAERI-Research 99-013, 32 Pages, 1999/02
JAERI-Research-99-013.pdf:1.51MB
多孔電極から水素負イオンを引出・加速する際のビームレット同士の相互作用を実験により調べた。その結果、周辺部のビームレットほど外側に偏向されることが明らかとなった。また、パービアンス一定条件におけるビームエネルギー依存性を86keV~178keVの範囲で調べ相互作用の影響はビームエネルギーにほとんど依存しないこともわかった。さらに、負イオンに付随する電子の影響は極めて小さいことも確認された。反発力の重ね合わせを考慮する場合には、半径方向の反発力と距離rの関係は1/rで近似できることを示した。得られた結果をJT-60用大型負イオン源に適用すると、両端のビームレットは、6.6mrad程度外側に偏向を受けるものと算出された。相互作用の補正法として電極のshapingを検討し、2次元ビーム軌道計算によりその有効性を示した。
岸本 泰明; 小田 久子*; 志甫 諒; 小田島 和男; 前田 彦祐
Journal of the Physical Society of Japan, 59(1), p.118 - 129, 1990/01
被引用回数：6 パーセンタイル：54.34(Physics, Multidisciplinary)高電流ラマン動作領域自由電子レーザーにおいて、エネルギー変換効率に対する縦方向の静電場の効果が調べられた。粒子間に反作用を及ぼす静電相互作用は、特に高電流領域で動重力ポテンシャル中での捕捉電子の周期的な旋回運動を妨げることがわかった。捕捉電子の不規則な回転は輻射場からエネルギーを持ち去る非捕捉電子を増加させる。その結果、長いウィグラー長に渡って平均化されたエネルギー変換効率は、捕捉理論から予測される値よりも低い値にとまることが明らかになった。
新井 英彦; 堀田 寛*
Radiat.Res., 77(3), p.405 - 416, 1979/00
被引用回数：1パルス電子線の集束度をビーム軸上に置いた線量計で測定すると、大体1Torr以下の低圧気体中では線量が気体圧に比例して増加する。この関係を、時間依存性をもつ空間電荷の中和因子を導入してシミレートした。この解析から、ある一定の線量を与える条件下では、P
ion(E
)(P:気体圧、ion(E):エネルギーEのビーム電子に対する気体の全イオン化断面積)は気体の種類に無関係に同一の値をとることを理論的に示した。この関係から求めた全イオン化断面積は文献値とよい一致をみせた。さらに、低圧で測定された深部線量分布曲線では表面線量が内部線量より高い場合が一般的であった。これは、ビーム電子が480keVの主成分の他に、低エネルギー成分をもつことを示している。
發知 英明
no journal, ,
J-PARC RCSは、2014年秋から、設計出力1MWの大強度ビーム調整を開始し、2015年1月に1MWのビーム加速を実現させた。本発表では、RCSビームコミッショニングの最近の進捗状況を報告すると共に、1MW以上の更なる大強度化を目指す上で問題となる空間電荷効果に起因したビーム損失の低減に向けた検討を紹介する。J-PARC RCSでは、入射ビームを位相空間上の広い範囲に一様に分布させるペイント入射と呼ばれる手法を用いて空間電荷効果を緩和させているが、今後、設計出力を上回る2MWを視野に入れた更なるビームの大強度化を目指す上では、そのペイント範囲を現状の2倍以上に拡幅して、更なる空間電荷効果の軽減を図る必要がある。本検討では、ペイント範囲を拡幅する上で障壁となっているビーム入射中のベータ関数の周期性変調を補正する手法を考案すると共に、その補正手法の有効性を数値シミュレーションで実証することに成功した。
發知 英明
no journal, ,
現在、J-PARC RCSのベータトロン振動数は2Qx-2Qy=0共鳴の近傍に設定されている。この共鳴は、ビーム自身が作る非線形な空間電場によって励起され、水平・鉛直間のエミッタンス交換を通して付加的な分布変動を引き起こす。そのため、この共鳴は、ペイント入射後のビームの分布形状に大きな影響を及ぼすことになる。数値シミュレーションと実験結果との詳細比較から、2Qx-2Qy=0共鳴が、ペイント範囲やペイント経路の取り方に依存して、複数の異なった効果をペイント入射中に引き起こしていることが明らかになった。本発表では、2Qx-2Qy=0共鳴によって生じる特徴的なビーム粒子の振る舞いを議論すると共に、2Qx-2Qy=0共鳴の影響を考慮した新たなペイント手法を提案する。
發知 英明
no journal, ,
RCSのようなMW級の大強度陽子加速器では、ビーム損失により生じる機器の放射化がビーム出力を制限する最大の要因となる。RCSでは、ビーム損失の要因となる様々な効果(空間電荷効果, 非線形磁場, フォイル散乱等)を取り込んだ高精度の計算モデルを構築し、数値シミュレーションと実験を組み合わせたアプローチでビーム損失の低減に取り組んできた。数値シミュレーションと実験の一致は良好で、計算機上で再現したビーム損失を詳細に解析することで実際の加速器で起こっている現象を十分な確度で理解することが可能になっただけでなく、それを低減するためのビーム補正手法を確立するのに数値シミュレーションが重要な役割を果たした。ハードウェアの改良と共に、こうした一連のビーム力学的研究により、1MW設計運転時のビーム損失を10という極限レベルにまで低減することに成功している。本発表では、1MW運転調整で問題になったビーム損失について、その発生機構や解決方法をレビューすると共に、数値シミュレーションを用いてRCSの限界ビーム強度を議論する。
