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中島 健次; 菊地 龍弥*; 河村 聖子; 神原 理*
EPJ Web of Conferences, 272, p.02012_1 - 02012_8, 2022/11
パルス源の冷中性子チョッパー分光計であるAMATEASで、単一測定条件での時間枠を増やす試みのいくつかを紹介する。方法の1つは、飛行時間図で介在する軌道を許可することにより、
で選択可能な使用可能な幅を増やすことができるということである。われわれの経験に基づいて、パルス源でのチョッパー分光計でのパルス繰り返し周波数増倍に基づく多色測定の条件について説明する。広帯域多色測定の最適化と一般化された定式化された条件が提案される。既存の分光計および最適化されたチョッパー分光計の基準設計へのわれわれのアイデアの適用についても説明し、パルス整形チョッパーを変更することによって効率を改善するさらなる可能性を示唆する。
山崎 大; 海老澤 徹*
波紋, 15(1), p.51 - 54, 2005/01
原研で行っている中性子スピンの時間的制御に基づいたビーム制御法・分光法の開発について概説する。中性子スピンは電気的に制御が行えるため、他のシステムと同期を取ったさまざまな電気信号による時間的制御が可能である。本稿では、Drabkin型エネルギー・フィルターをパルス中性子分光器におけるエネルギー解析器として利用することを提案し、その方法を解説する。また、スピンフリップ・チョッパーの開発とS/N比を大きく向上させるための多段式チョッパーの原理及び実証実験について紹介する。
大山 研司*; 伊藤 晋一*; 大友 季哉*; 長壁 豊隆; 鈴木 淳市; 松田 雅昌; 桑原 慶太郎*; 新井 正敏*
Applied Physics A, 74(Suppl.1), p.S1598 - S1600, 2002/12
被引用回数：2 パーセンタイル：11.49(Materials Science, Multidisciplinary)パルス中性子源に設置されるチョッパー型非弾性散乱中性子分光器に対して、その分解能の計算をモンテカルロシミュレーションにより行った。その結果、大強度陽子加速器計画(原研-KEK統合計画)における非結合型液体水素中性子モデレーターにダブルフェルミチョッパーを組み合わせた場合、0.1%のエネルギー分解能を達成できることが明らかになった。
古関 庄一郎*; Zhang, F.; 渡辺 泰広; 谷 教夫; 安達 利一*; 染谷 宏彦*
平成13年電気学会産業応用部門全国大会講演論文集,1, p.253 - 256, 2001/08
3GeVシンクロトロン電源の励磁システムに関する検討状況を報告した。3GeVシンクロトロンの励磁システムは、共振方式を採用して電源容量を小さくしている。共振を励磁する方式として、電源を並列に接続する並列励振方式と、直列に接続する直列励振方式とがある。いずれにしても複数の電磁石ファミリー間でトラッキングをとるため、正弦波変換装置で励振する。直列方式は実例がすくなく、電源容量が並列方式の2倍以上となってしまう。しかし、電流を制御する観点ではシステムに適合し、制御性が良く、フレキシビリティも高い。一般的な電圧形変換装置にも適合する。それぞれ長短があり、今後さらにコスト評価,性能などについて詳細検討を進め、採用方式を決定する。
横田 渉; 福田 光宏; 奥村 進; 荒川 和夫; 石堀 郁夫; 奈良 孝幸; 上松 敬; 田村 宏行; 倉島 俊; 中村 義輝; et al.
JAERI-Review 2000-024, TIARA Annual Report 1999, p.273 - 275, 2000/10
ほぼ等しい質量数対価数比(M/Q)を持つイオン種を短時間で交換するカクテルビーム加速技術は、広範囲のLETを必要とする宇宙半導体の開発等に不可欠である。現在TIARAではM/Q=5カクテル(
N
,
Ne
,
Ar
,
Kr
)が利用できる。M/Q=2(
Ne
,
C
,
N
,
O,Ne
,
Ar)及びM/Q=4(He
,C
,O,Ne
,Ar,Kr
)カクテルについては異種イオンが混入するという問題があり、混入比を低減する技術開発を行った。その結果、一部のイオン種を除き、混入比を1
10
以下にすることに成功した。マルチターンの形成過程の解明は、P-チョッパーとS-チョッパーの組み合わせによるシングルパルス形成に必要なだけでなく、サイクロトロンのビームダイナミクスの理解に役立つ。そこでサイクロトロン内外のビームパルスの時間分布を測定した結果、内部ビームの時間分布よりも、ビーム引出しがマルチターンに強く影響していることが判明した。
王 元林
PNC TN9410 98-017, 21 Pages, 1998/02
"動燃大電流電子リニアックの入射部試験(1)"の報告書ではビーム電流100mA、バルス幅20
s、繰り返し1Hzおよびビーム電流50mA、パルス幅1ms、0.5Hz、でエネルギー3.0MeVのビーム加速について報告したが、このビーム試験は、チョッパーとプリバンチャーシステムを使わない条件で実施した。入射部試験(2)では、チョッパーとプリバンチャーシステムを使用した試験を実施し、ビーム電流100mA、パルス幅3ms、繰り返し0.1Hz、エネルギー3.0MeVで非常に整ったスペクトラムの電子ビーム加速に成功した結果について報告する。
横田 渉; 福田 光宏; 奥村 進; 荒川 和夫; 中村 義輝; 奈良 孝幸; 上松 敬; 石堀 郁夫
Review of Scientific Instruments, 68(4), p.1714 - 1719, 1997/04
被引用回数：12 パーセンタイル：66.11(Instruments & Instrumentation)原研サイクロトロンでは、ビームパルス開隔を1sから1msの範囲で可変にするために、入射系ビームラインにパルス電圧で駆動するP型チョッパーが、サイクロトロン出口後にサイン波電圧で駆動するS型チョッパーが設置されている。当サイクロトロンではマルチターン引出しによりビーム取出しが行われているため、これを考慮に入れたチョッピングモデルを初めて考案し、当チョッピングシステムはこれに基づいて設計、製作された。試験運転の結果、個々のチョッパーの性能は設計通りであったが、マルチターン引出しによるビームパルス数が設計の制限値を超えていることが判明した。しかし、サイクロトロンの磁場分布を等時性磁場からずらすことにより制限値を達成する方法を確立した。これにより目的のビームパルスの生成が可能となり、チョッピングモデルの有効性が実証された。
益野 真一*; 岡田 漱平; 河裾 厚男
JAERI-Conf 97-003, p.472 - 475, 1997/00
陽電子線源が溶解するような高温でも材料バルクの欠陥挙動の解明などを可能にするため、高速陽電子パルスビーム形成装置(1MeV,100ps)の設計・製作を行っている。現在、線源格納部、低速陽電子ビーム発生・輸送部及び陽電子ビームを2nsの時間幅で切り出すためのチョッパー管の製作が完了している。この既製部分について100Ciの陽電子源及び電子銃を用いて、両ビームの発生・輸送実験を行った。その結果、設計通りのビーム発生・輸送が確認された。しかし、陽電子源から放出された高エネルギー陽電子のうちモデレータを透過したものと、モデレータを叩き発生する二次電子が同時にチョッパー管まで輸送されることも確認できた。これら、今後製作するサブハーモニックバンチャー、加速キャビティーに輸送されターゲット部におけるノイズの原因となるため、磁場を用いて不要粒子除去ダクトの検討を進めている。
荒川 和夫; 中村 義輝; 横田 渉; 奈良 孝幸; 上松 敬; 奥村 進; 石堀 郁夫; 福田 光宏
Proceedings of 14th International Conference on Cyclotrons and Their Applications, 0, p.57 - 60, 1996/00
JAERI-AVFサイクロトロンは、ファーストビームの加速以来、10000時間以上にわたって各種のビームを研究利用に提供してきた。これまで加速したイオン種についての入射効率、引き出し効率および輸送効率と加速モードの関係について述べる。また,イオン入射系のPチョッパーと外部ビーム輸送系のSチョッパーを組み合わせた単一パルスの生成実験、ビームアッテネータによるサイクロトロンからの引き出し電流制御(1桁毎に10
~10
)実験、および大面積照射の均一度向上のためのビームスキャナー電源の改良と2次元ビームフルエンス分布の測定結果等を含めて、サイクロトロンの現状について報告する。
荒川 和夫; 中村 義輝; 横田 渉; 奈良 孝幸; 上松 敬; 奥村 進; 石堀 郁夫; 福田 光宏
JAERI-Conf 95-021, 0, p.32 - 34, 1995/10
JAERI-AVFサイクロトロンは、ファーストビームの加速以来、10000時間以上にわたって各種のビームを研究利用に提供してきた。これまで加速したイオン種についての入射効率、引き出し効率および輸送効率と加速モードの関係について述べる。また、イオン入射系のPチョッパーと外部ビーム輸送系のSチョッパーを組み合わせた単一パルスの生成実験、ビームエネルギーの絶対値測定実験、およびECRイオン源による金属イオンの生成実験結果等を含めて、サイクロトロンの現状について報告する。
横田 渉; 荒川 和夫; 中村 義輝; 福田 光宏; 神谷 富裕; 田中 隆一; 立川 敏樹*; 三田 武*; 佐藤 岳三*
Proceedings of 12th International Conference on Cyclotrons and Their Applications (CYCLOTRONS 89), p.388 - 391, 1991/07
高崎研究所の放射線高度利用研究においては、様々な時間間隔のパルスビームが必要とされている。サイクロトロンのビームはパルス状であるが、時間間隔は固定なのでこれを変えるにはビームチョッパーによりビームパルスを間引く必要がある。現在建設中のAVFサイクロトロンには、入射系にP型チョッパーを、ビームトランスポート系にS型チョッパーを設置し、1sec~1msecの非常に広い時間領域に於けるパルス間隔の変化を可能にする。本報告では、P型及びS型チョッパーの組み合わせによる間引きの原理、両チョッパーの構造等に関わるパラメータの決定法、及び最適化されたパラメータについて述べる。
川口 千代二; 古川 友三; 若山 直昭
電気学会雑誌, 82(889), p.1627 - 1634, 1962/00
各種自動制御技術、医用電子技術、アナログ電子計算機、原子炉計装など最近直流増幅器を用いる分野がかなりひろく、これらには大部分直結形が用いられ、一部にチョッパ形が併用されている。周波数特性は前者がすぐれ、ゼロドリフトは後者がすぐれている。両者の共通した欠点は寿命の点で、特に後者ではそれが著しいが、いまのところこれに代わるべき高性能の直流増幅器はみあたらない。チョッパの励振周波数を高められれば周波数特性は向上し、チョッパの長所である低いゼロドリフトと相まってすぐれた直流増幅器が得られる。しかし、現在実用されている機械的チョッパでは励振周波数の増大はほとんど望みえない。
中島 健次; 河村 聖子; 菊地 龍弥; 川北 至信; 稲村 泰弘; 梶本 亮一; 中村 充孝; 曽山 和彦; 原田 正英; 及川 健一; et al.
no journal, ,
AMATERAS is a cold-neutron multi disk-chopper spectrometer at Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) in J-PARC. By using a pulse shaping chopper and owing to the high peak intensity from a coupled moderator source at MLF, AMATERAS is designed to realize high intensity and fine and flexible energy resolution measurements in quasielastic and inelastic neutron scattering experiments from cold to thermal neutron energy region. In parallel to the user program which has been started from 2009, machine study and commissioning work to improve spectrometer performance have been continuously done. Recently, we have finished refurbishment of the beam transport section. Also, there is progress in background reduction work, development of data analysis method and preparation in sample environments. In this presentation, we will present the current status of AMATERAS including ideas of future upgrade plans.
中島 健次; 河村 聖子; 菊地 龍弥; 稲村 泰弘; 川北 至信; 梶本 亮一; 中村 充孝; 曽山 和彦; 新井 正敏; 青山 和弘; et al.
no journal, ,
J-PARC物質・生命科学実験施設に設置された冷中性子ディスクチョッパー型分光器AMATERASは、パルス整形チョッパーとJ-PARCの結合型減速材の高ピーク強度の組み合わせにより、大強度、高分解能を両立する非弾性・準弾性散乱装置である。2014年年度においては、AMATERASは、2014年末までに2件の元素戦略課題、2件のプロジェクト課題、8件の一般課題(2014A、及び、2014Bの一部)を実施し、4月までにさらに7件の一般課題を実施する予定である。また、第2回MLF Schoolでは3名の学生を受け入れイオン液体の準弾性散乱を測定した。一方、装置整備としては、2014年に実施したガイド管高度化の評価、新しい冷凍機の整備、モニターの試験、バックグラウンド低減の作業、遮蔽増強等を実施している。最近の成果例と合わせて、これらAMATERASの最近の状況を報告する。
中島 健次; 河村 聖子; 菊地 龍弥; 稲村 泰弘; 川北 至信; 中村 充孝; 梶本 亮一; 高田 慎一; 及川 健一; 原田 正英
no journal, ,
アマテラスは、J-PARCの物質・生命科学実験施設に設置された例中性子ディスクチョッパー型分光器である。MLFの大ピーク強度とパルス整形チョッパーを組み合わせ、高分解能、大強度での実験ができる装置である。2009年の初ビーム以来、装置調整、共用を続けてきた。今回の発表では、アマテラスの最新の状況を報告する。
中島 健次; 河村 聖子; 菊地 龍弥; 川北 至信; 梶本 亮一; 中村 充孝; 青山 和弘; 神原 理*; 山内 康弘; 久保 直也
no journal, ,
J-PARC物質・生命科学実験施設に設置された冷中性子ディスクチョッパー型分光器AMATERASは、パルス整形チョッパーとJ-PARCの結合型減速材の高ピーク強度の組み合わせにより、大強度、高分解能を両立する非弾性・準弾性散乱装置であり、2009年の稼働開始以来これまで、装置の高度化を進めながら、磁性や液体、非晶質、生体物質内のダイナミクスから産業利用に至るまで広い研究分野での利用に供されてきている。最近の成果例と合わせて、これらAMATERASの近況を報告する。
中島 健次; 河村 聖子; 菊地 龍弥; 川北 至信; 稲村 泰弘; 梶本 亮一; 中村 充孝; 青山 和弘; 神原 理*; 若井 大介*
no journal, ,
AMATERASは、J-PARCの物質・生命科学実験施設(MLF)に設置された冷中性子ディスクチョッパー型分光器である。パルス整形チョッパーを持つ最初の分光器として2009年に完成、運用開始し、現在に至るまで80件以上の課題をこなし、36本以上の論文を生み出してきた。この8年間、我々はこの種のチョッパーの運用について知見と経験を積み上げてきており、他の同種の分光器にも役立つと思われるそれらについて報告する。
河村 聖子
no journal, ,
冷中性子ディスクチョッパー型分光器アマテラスは、中性子準弾性散乱実験および非弾性散乱実験のためにJ-PARC物質
生命科学実験施設のBL14に建設された中性子散乱装置である。約1
80meVのエネルギー領域に特化しており、また、結合型モデレータと3組の高速ディスクチョッパーによって、大強度とフレキシブルなエネルギー分解能を実現している。この実験装置を用いて、運用開始からのこれまで10年間にわたって、量子スピン系, 強相関電子系, 液体, 高分子など、さまざまな分野での研究が行われてきた。講演では、装置の各コンポーネントや、実験に用いられる試料環境機器、最近創出された研究成果を紹介する。
measurements on chopper spectrometers中島 健次; 菊地 龍弥*; 河村 聖子
no journal, ,
パルス中性子源におけるチョッパー型分光器における、RRMベースの多重測定において、飛行時間図で介在する軌道を許可することにより選択可能なの範囲を広げる方法について、その検討を報告する。測定の最適化と一般化された定式化された条件を検討し、既存の分光器を含めたチョッパー型分光器への新たな設計基準としての導入を提案する。
河村 聖子; 古府 麻衣子; 村井 直樹; 稲村 泰弘; 楡井 真実; Piyawongwatthana, P.; 若井 大介*; 中島 健次
no journal, ,
AMATERAS, a cold-neutron disk-chopper spectrometer at the Materials and Life Science Experimental Facility in J-PARC, has been in operation since 2009. Due to its high flexibility of the neutron flux and the energy resolution, AMATERAS has been used for experiments in various research fields such as magnetism, functional materials and so on. Recent issues of AMATERAS are the high competition rate in the user program, inefficiency of beamtime due to frequent changing of sample environment and resultant working loads of the staff. In order to improve such a situation, we have been upgrading the instrument for the past few years. Associated with refurbishment of the cryopump on the vacuum scattering chamber in 2020, we introduced a gate valve on it and automated the pumping system of the vacuum scattering chamber. Furthermore, we extended a short guide mirror downstream of the monochromating chopper by replacing a B
C collimator with it. While we gained the neutron flux, it yields a new background at a low-
region.
