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報告書

An RF input coupler for a superconducting single cell cavity

B.Fechner*; 大内 伸夫; F.Krawczyk*; 草野 譲一; 水本 元治; 椋木 健*

JAERI-Research 99-018, 51 Pages, 1999/03

JAERI-Research-99-018.pdf:2.92MB

原研では、中性子科学研究計画用の大強度陽子加速器の開発を進めており、その高エネルギー加速部用超伝導加速空胴の設計・開発を行っている。超伝導加速空胴用のRF入力カプラの設計においては、カプラ形状やその取り付け位置に応じて結合度もしくは外部Q値(Qext)を評価することが必要である。本研究では、電磁場解析コードMAFIAを用いてQextの評価を行い、測定結果と比較して計算の妥当性の検証を行った。空胴として、$$beta$$(粒子の速度と光速の比)=0.5単セル空胴を対象とし、軸対称カプラとビームパイプ取付型サイドカプラの両者について計算、測定を行った。計算値と測定値との一致は良好であり、本計算手法の妥当性が確認された。

報告書

MeVイオンマイクロビーム技術の開発; 原研・早稲田大学共同研究成果報告

神谷 富裕; 水橋 清; 峰原 英介; 宇都宮 伸宏*; 田中 隆一; 丸山 倫夫*; M.Koh*; 則武 克誌*; 松川 貴*; 杉森 正章*; et al.

JAERI-M 94-033, 108 Pages, 1994/03

JAERI-M-94-033.pdf:4.24MB

早稲田大学と原研は、MeV領域のマイクロビーム技術の開発を目的として、マイクロビーム形成装置を共同で設計・製作し、同大学理工学研究所の1.7MVタンデム加速器のビームラインに設置した。同加速器から引出された3MeV、He$$^{+}$$のビームを用いてビーム集束化の実験を行い、ターゲットにおいて1.7$$times$$1.9$$mu$$m$$^{2}$$のサイズのビームスポットを得た。また、ビーム集束研究の基盤技術として、加速器、特にイオン源の電流安定化の検討・精密二連四重極電磁石レンズ(Qレンズ)の磁場解析、振動測定等を行うとともに、マイクロビーム技術開発研究に必要な実験の基礎となるデータを得た。本報告は本装置の概要及び共同研究の成果について述べる。

論文

Analyses for a planar variably-polarizing undulator

佐々木 茂美

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 347, p.83 - 86, 1994/00

 被引用回数:156 パーセンタイル:0.5(Instruments & Instrumentation)

本報告は、原研で開発した新型可変偏光アンジュレータの磁場解析及び期待される放射光スペクトルの計算結果について発表するものである。磁場解析には、可能な限り解析的手法を用い、このアンジュレータの磁場特性を導出した。さらに電子ビームに影響を及ぼす多極磁場成分の解析を行った。また、このアンジュレータを電子蓄積リングに挿入した際に得られると期待されるアンジュレータ放射光のスペクトル及び放射光強度の角度分布の計算を大型放射光施設SPring-8のストレージリングのパラメータを仮定して行った。上述の種々の解析より、本アンジュレータでは、水平及び垂直直線偏光、円偏光、主軸の傾かない楕円偏光を発生できることが明らかになった。

論文

原研技術開発用加速器(BTA)のDTL設計検討

横堀 仁*; 水本 元治; 長谷川 和男; 美濃 浩志*; 迫川 邦俊*; 金子 義彦

Proc. of the 16th LINEAR Accelerator Meeting in Japan, p.127 - 129, 1991/09

原研でオメガ計画の一環として開発を進めている技術開発用加速器(BTA)のDTL(ドリフトチューブリニアック)に関し、最適な構造概念を検討した。本DTLの基準仕様は、入射エネルギー2MeV、出口エネルギー10MeV、ピーク加速電流100mA、デューティ10%、加速周波数200MHzである。本検討では基準仕様を満たすことの他に、更に将来の大強度陽子加速器建設に備えて、DTL出口ビームの高品質化や工学施設としての信頼性向上を目指す検討を行い、当面のR&D課題を摘出した。ドリフトチューブの電磁石の発熱抑制・除熱対策ならびに高デューティー用RF入力カップラーの冷却方法の検討とハイパワーテストによる耐熱性及び放電対策の確認等が残された主要課題である。

論文

原研技術開発用加速器(BTA)のRFQ検討

長谷川 和男; 水本 元治; 横堀 仁*; 美濃 浩志*; 金子 義彦

Proc. of the 16th LINEAR Accelerator Meeting in Japan, p.124 - 126, 1991/09

原研では、核破砕反応を用いた超ウラン元素消滅処理のための大電流陽子加速器として、工学試験用加速器の開発計画を進めている。この開発の第一歩として、入射器部分の試験を行う技術開発用加速器のRFQ(高周波四重極型リニアック)に関する設計検討を行った。本報告では、RFQの設計に必要な基本パラメータ(タイプ、加速周波数、エネルギーなど)の選択や、RFQ設計計算コード(CURLI,RFQUIK)による設計の過程、ビームシミュレーションコード(PARMTEQ)による透過率やエミッタンスの計算、電磁場解析コード(SUPERFISH)や汎用熱計算コードによる検討結果を示した。

報告書

大型炉特性解析法の研究(V)

竹田 敏一*; 伊藤 登*; 久語 輝彦*

PNC-TJ2605 89-001, 251 Pages, 1989/03

PNC-TJ2605-89-001.pdf:4.46MB

本報告書は次の6部から構成されている。第一部: ディカップリングの解析第二部: 臨界データによる実機炉心特性の精度評価第三部: 過渡特性解析法第四部: 3次元ヘキサーZコードの改良第五部: 中速スペクトル炉の研究第六部: 臨界安全のための反応度解析法

論文

Field analysis of quadrupole magnet for MeV ion microbeam

神谷 富裕; 峰原 英介

Proc. of the 8th Symp. on Ion Beam Technology Hosei University, p.45 - 50, 1989/00

MeVイオンマイクロビーム用四重極電磁石の測定と計算による磁場解析を行った。この目的は製作された電磁石の磁場特性を引き出し、今後製作する電磁石によって1$$mu$$m以下のビームスポットサイズを得るためである。最初に早稲田大学との共同研究において製作された二連四重極電磁石の水平中心平面内の垂直磁場分布をホールプローグを用いて測定した。次に3次元磁場計算プログラムELF/MAGICを用いて四重極電磁石のやはり水平中心平面内の垂直磁場分布を計算した。測定と計算の双方によって得られたデータから中心軸方向の多重極磁場成分の分布を同様の方法で求めた。今回は磁場の測定及び計算の方法を示し、得られた多重極磁場成分の分布について2つの結果の比較をし、議論する。

口頭

マイクロ波加熱による高誘電率溶液の加熱特性

藤田 峻也*; 阿部 豊*; 金子 暁子*; 湯浅 朋久*; 瀬川 智臣; 加藤 良幸; 山田 美一

no journal, , 

核燃料サイクルの再処理工程において、プルトニウム・ウラニル混合硝酸溶液をプルトニウム・ウラン混合酸化物(MOX)原料粉末に転換するため、マイクロ波加熱脱硝法が使用されている。マイクロ波加熱では沸騰現象を伴うことから、突沸及び噴き零れを避ける運転条件を十分に把握するとともに、対象物の誘電特性がそのマイクロ波加熱特性に及ぼす影響を評価し、装置や運転条件を最適化する必要がある。本研究では、物質の誘電率及び設置位置のマイクロ波加熱特性に及ぼす影響を評価することを目的として、高誘電率溶液の塩化カリウム水溶液及び寒天を用いた可視化観測及び電磁場解析による加熱部位の評価を行い、溶液の誘電率の増加により、沸騰挙動が大きく変化し、またマイクロ波のサポート高さの増加により、加熱特性に差が現れることを明らかにした。溶液の誘電損失係数の増加によりマイクロ波の半減深度が減少し溶液内部まで加熱されないため、突沸が起こりにくくなると考えられる。

口頭

Electromagnetic field analysis for the development of the microwave heating equipment capable of uniform heating of a metal nitrate aqueous solution and the metal oxide powder with circular polarization control

瀬川 智臣; 谷川 聖史; 加藤 良幸; 川口 浩一; 石井 克典; 鈴木 政浩; 北澤 敏秀*; 柏 達也*

no journal, , 

使用済燃料の再処理工程で製造される酸化ウラニウム・酸化プルトニウム混合原料粉末の取扱性や焼結性の向上を目的とし、原子力機構ではマイクロ波加熱脱硝の均一化に資する直線偏波や円偏波のマイクロ波特性を考慮した装置開発を進めている。本研究では、差分時間領域法(FDTD法)による電磁場シミュレーション解析を実施し、試験結果の評価を行った。ハイブリッド電磁界解析法に基づく空洞共振器法により測定した物性データを基に解析モデルを作成し、メッシュ間隔を空間中は1.0mm、被加熱物中は0.5mmに設定して電磁場解析を実施した。解析の結果、液相状態においては硝酸コバルト水溶液が高損失性であることから、上面および底面の表面でマイクロ波が減衰する一方、固相状態においては、酸化コバルトの低誘電率および低損失性により、内部でマイクロ波エネルギーが吸収されることが明らかになった。円偏波を用いることにより、硝酸コバルト水溶液の吸収電力分布が周方向に均一化し、さらに試験結果を再現可能であることを確認した。

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