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論文

VSWR adjustment for ACS cavity in J-PARC linac

田村 潤; 近藤 恭弘; 森下 卓俊; 内藤 富士雄*; 大谷 将士*; 根本 康雄*

Journal of Physics; Conference Series, 1350, p.012080_1 - 012080_6, 2019/12

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.07

J-PARCリニアックでは、環結合型(ACS)空洞によって負水素イオンビームを190MeVから400MeVまで加速している。そのACS空洞の中で最後段の加速空洞であるACS21空洞は、他の空洞に比べて大きなVSWR(空洞反射率)を持っている。この空洞反射率を目標値まで下げるために、専用の容量性アイリスを備えた矩形導波管を設計・製作した。2018年の夏期メンテナンス期間を利用し、製作した専用の矩形導波管をACS21空洞に設置した。これにより、ACS21加速空洞の反射率を目標値まで低減し、設計加速ビーム電流値である50mA加速時に極めて反射率の小さい運転を実現できるようになった。

論文

J-PARC ACS空洞開発の現状

青 寛幸; 上野 彰; 森下 卓俊; 長谷川 和男; 山崎 良成; 池上 雅紀*

Proceedings of 2nd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 30th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.332 - 334, 2005/07

ACSモジュールの初号機は5セルのACSタンクが2台と5セルのブリッジ空洞で構成され、バンチャー空洞として用いる予定である。3台のRFチューナーがブリッジ空洞に取り付けられており、RFの微調整を行う。運転周波数972MHzに合わせるため、ロウ付け前に各ACSタンクをこの微調整範囲に収まるように調整した。調整手順はRF解析やコールドモデル測定から検討を行ってきた。本論文ではRF調整の結果と製作状況、及び関連する開発項目等について報告する。

論文

RF tuning and fabrication status of the first module for J-PARC ACS

青 寛幸; 森下 卓俊; 上野 彰; 長谷川 和男; 山崎 良成; 池上 雅紀*; Paramonov, V.*

Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.2684 - 2686, 2005/00

J-PARCリニアックは当初180MeVで運転を開始するが、近く400MeVへ21台のACSモジュールと、2台のACSバンチャー,デバンチャーを用いてアップグレードされる予定である。バンチャー初号機が製作中であり、次期バンチャー及び加速モジュールが2006年度末に向けて製作が予定されている。初号機は5セルタンクと5セルのブリッジ空洞からなる。3台のRFチューナーがブリッジに取り付けられRFの微調整を行う。運転周波数は972MHzであり、ロウ付け前の工場段階である程度調整しておく必要がある。この調整過程については電磁場解析やコールドモデル測定を行って検討を進めてきた。本論文ではこれらのRF調整の結果や製作の現状などについて報告する。

論文

Research and development on passive cooling system

高田 昌二

Nuclear Engineering and Design, 233(1-3), p.185 - 195, 2004/10

 被引用回数:6 パーセンタイル:42.52(Nuclear Science & Technology)

MHTGRの崩壊熱除去用水冷形冷却パネルシステムの高温のガスやスタンドパイプによる構造物温度及び除熱特性への影響を評価するために実験を行った。数値解析コードTHANPACST2の数値解析結果と実験結果とを比較して、圧力容器上部に設置したスタンドパイプの三次元構造をポーラスボディセルにより模擬した数値解析手法及びモデルの検証を行った。実験の結果、スタンドパイプの設置による放射伝熱の減少,高温のヘリウムガスにより過熱される上鏡部における放熱面積の減少によって圧力容器上鏡で温度が上昇することがわかった。数値解析結果は、上鏡頂部で高さとともに上昇する温度分布を適切に評価した。

論文

Cold-model tests and fabrication status for J-PARC ACS

青 寛幸; 秋川 藤志; 上野 彰; 長谷川 和男; 山崎 良成; 池上 雅紀*; 野口 修一*; 林崎 規託*; Paramonov, V.*

Proceedings of 22nd International Linear Accelerator Conference (LINAC 2004), p.75 - 77, 2004/00

J-PARCリニアックは50keVイオン源,3MeV RFQ,50MeV DTL,181MeV SDTLで2006年9月のコミッショニングを目指している。ACS空洞はJ-PARCの高ベータ領域の空洞として最適な形状であり、400MeVへのアップグレードがコミッショニングの初期に予定されている。現在、SDTLからACS間のマッチングセクションでバンチャーとして使用される予定の、ACS型空洞初号機の製作を進めている。設計の詳細や調整手順を解析やコールドモデルテストを通して検討してきた。本論文では製作の現状とこれまでの結果について報告する。

論文

J-PARC ACS型加速管のアルミモデル測定

秋川 藤志; 青 寛幸; 林崎 規託*

Proceedings of 28th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.242 - 243, 2003/08

J-PARCリニアックACS空洞開発の一環として、ハーフスケールのアルミモデルを用いた高周波測定を進めている。これらのモデルを用いた試験の現状と結果について報告する。

論文

J-PARC ACS用ブリッジカプラの開発

青 寛幸; 秋川 藤志

Proceedings of 28th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.239 - 241, 2003/08

J-PARC用のACS(Annular Coupled Structure)型加速空洞のブリッジカプラの設計開発の状況について報告する。実機設計と平行して、1/2スケールの導波管と空洞の接続部の解析を行い、製作したモデルの測定値との比較を行った。

報告書

非均質体系におけるJACSコードシステム解析結果の再評価; 燃料ロッドとU+Pu硝酸水溶液混在体系

高田 友幸; 三好 慶典; 片倉 純一

JAERI-Tech 2003-036, 80 Pages, 2003/03

JAERI-Tech-2003-036.pdf:3.67MB

臨界安全性評価コードシステムJACSのうち、多群定数ライブラリーMGCLと3次元モンテカルロ計算コードKENO-IVの組み合わせによる臨界計算の精度評価を行うために、ベンチマーク計算が1980年から1982年に実施された。その中で非均質体系において計算された中性子実効増倍率が0.95を下回るケースがいくつか見られた。本報告書ではJAERI-M 9859に示されている中性子毒を含むU+Pu硝酸水溶液体系のうちの非均質体系について、その原因を検討し、再計算を実施した。検討の結果、JAERI-M 9859に示されている0.95を下回る実効増倍率は、KENO-IVの計算モデルにおいて円筒容器の下部に水反射体が設定されていないことに起因することが判明した。これを考慮すると0.95を下回ることはなく、実験値1.0に近いものとなる。

論文

ACS型加速空洞の高周波測定の現状

青 寛幸; 秋川 藤志; 林崎 規託*

第14回加速器科学研究発表会報告集, p.365 - 367, 2003/00

J-PARC用ACS型加速空洞の製作に向けて、アルミ製セル,無酸素銅製セルの製作を行い、高周波測定を行ってきた。本論文ではこれまでの測定方法そのものの試験、及び測定結果,解析,今後の見通し等について報告する。

論文

Cold-model tests of an annular coupled structure for upgrade of a J-PARC Linac

青 寛幸; 林崎 規託*; Paramonov, V.*

Proceedings of 2003 Particle Accelerator Conference (PAC 2003) (CD-ROM), p.2826 - 2828, 2003/00

環結合型加速空洞(ACS)はJ-PARCリニアックの180MeVから400MeVの加速構造として開発されてきた。加速管のスペースは確保されるが、当初はビーム輸送系として使用される。アルミ製,銅製のモデルを製作し、初期設計における特性及び形状の最適化を進めている。また高周波測定の手法についても開発を進めている。量産に向けて多岐にわたる検討が必要である。工程,取り扱い,ユーティリティなどである。モデル測定及び製作状況の現状について報告する。

論文

R&D status of the annuler coupled structure linac for the JAERI/KEK joint project

青 寛幸; 林崎 規託*; Paramonov, V.*

Proceedings of 21st International Linear Accelerator Conference, p.82 - 84, 2003/00

ACS型加速空洞は統合計画リニアックの結合空洞型加速管(190-400MeV)として開発されてきた。空洞形状の二次元,三次元電磁場解析コードを用いた設計はほぼ終了している。これら解析と平行して、加速空洞のアルミ製モデル(二分の一スケール)を製作し、電磁場測定による解析結果の確認を行っている。このアルミモデルを用いて量産時を考慮した細部の設計の修正を行い、併せて所定性能を得るための加工,調整の手順等を検証する予定である。本発表においてはこれらモデル測定の結果と最近の開発状況を、加速空洞実機(バンチャー空洞:190MeV)製作の過程で行ったフルスケールモデルでの試験結果を含めて報告する。

論文

統合計画用ACS型加速管の高周波測定

青 寛幸; 林崎 規託*

Proceedings of 27th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.195 - 197, 2002/08

大強度陽子加速器計画における200-400MeVの常伝導加速管である結合空洞型加速空洞のACS型加速空洞の開発について報告する。まず、ハーフスケールのアルミモデルによる測定を実機製作に向けたR&Dの一環として進めている。この結果からは、本ACS構造での高周波測定の問題点として、測定用端版の接触の重要性、正確な測定には空洞本体、端版両方の平面度確保が本構造の場合は特に重要であることがわかってきた。あわせてアルミモデル量産時の製作精度による周波数のばらつきの評価結果,実機バンチャー空洞の試験切削での高周波測定の結果など、量産に関連する測定結果についても報告する。

報告書

ナトリウム冷却炉の検討

新部 信昭; 島川 佳郎; 石川 浩康; 早船 浩樹; 久保田 健一; 笠井 重夫; 一宮 正和

JNC TN9400 2000-074, 388 Pages, 2000/06

JNC-TN9400-2000-074.pdf:13.32MB

ナトリウム冷却大型炉については、国内外に多くの研究・運転実績があり、これに基づく豊富な知見がある。本実用化戦略調査研究では、ループ型炉1概念、タンク型炉3概念について経済性向上を主眼にプラント基本概念の検討を実施した。具体的なコストダウン方策としては、ナトリウムの特長を活かした機器の大型化、系統数削減、機器の集合・合体化などを採用している。これらの革新的な設計については、その技術的成立性に関して更なる確認を必要とするが、いずれの炉型においても経済性目標(20万円/kWe)を達成できる見通しが得られた。また、ナトリウム炉の更なる経済性向上策として、以下の項目を抽出しコストダウンの可能性を検討した。・更なる高温・高効率化追求・建設工期短縮・検出系高度化による安全系局限化・SG-ACS

報告書

原子力コードの高速化(ベクトル/並列化編); 平成10年度作業報告書

石附 茂*; 小笠原 忍*; 川井 渉*; 根本 俊行*; 久米 悦雄; 足立 将晶*; 川崎 信夫*; 箭竹 陽一*

JAERI-Data/Code 2000-018, p.217 - 0, 2000/03

JAERI-Data-Code-2000-018.pdf:6.35MB

本研究書は、平成10年度に情報システム管理課で行った原子力コードの高速化作業のうち、VPP500(一部AP3000含む)におけるベクトル化/並列化作業部分について記述したものである。原子力コードの高速化作業は、平成10年度に12件行われた。これら作業内容は今後同種の作業を行ううえでの参考となるうるよう、作業を大別して「ベクトル/並列化編」、「スカラ並列化編」及び「移植編」の3分冊にまとめた。本報告書の「ベクトル/並列化編」では、汎用トカマク回路シミュレーションプログラムGTCSPを対対象に実施したベクトル化作業について、イオン性融体分子動力学計算コードmsp2、渦電流解析コードEDDCAL、受動的冷却システム解析コードTHANPACT2、及びMHD平衡コードSELENEJを対象に実施したベクトル並列化作業について記述している。

論文

水冷パネルを用いる高温ガス炉の受動的熱除去特性の解析

高田 昌二; 鈴木 邦彦*; 稲垣 嘉之; 数土 幸夫

日本機械学会論文集,B, 65(635), p.303 - 311, 1999/07

圧力容器上鏡部に三次元形状でスタンドパイプが林立する高温ガス炉の受動的崩壊熱除去用水冷形冷却パネルシステムの除熱特性と構造物温度分布を実験により調べた。実験装置は頂部に19本のスタンドパイプを設置し、炉心の崩壊熱を模擬した最大出力100kWの電気ヒータを内蔵した直径1m、高さ3mの圧力容器と容器を囲む冷却パネルで構成する。解析コードTHANPACST2を実験データに適用し、コードの解析手法と新たに提案したスタンドパイプをポーラスボディセルにより模擬した軸対象モデルの妥当性を評価した。圧力容器の最高温度が430$$^{circ}$$C、ヘリウムガス圧力が0.47MPaの条件で、数値解析は圧力容器頂部に最高温度が現れる温度分布を適切に評価し、実験結果と比較して-25,+70$$^{circ}$$Cの差異で評価した。一方、冷却パネル除熱量の数値解析結果は、実験結果に対して4.1%低く評価した。

論文

Experimental and numerical studies on performance of passive decay heat removal by a water cooling panel from a high-temperature gas-cooled reactor

高田 昌二; 鈴木 邦彦; 稲垣 嘉之; 数土 幸夫

Journal of Nuclear Science and Technology, 36(5), p.413 - 423, 1999/05

 被引用回数:2 パーセンタイル:21.95(Nuclear Science & Technology)

上鏡部に三次元形状でスタンドパイプが林立する圧力容器を有する高温ガス炉の水冷形冷却パネルによる受動的崩壊熱除去特性と構造物温度を実験により調べた。実験装置は、19本のスタンドパイプを有し、炉心の崩壊熱を模擬した最大出力100KWのヒータを内蔵した直径1m、高さ3mの圧力容器と、空気を充填した炉室と圧力容器を囲む冷却パネルで構成する。軸対称解析コードTHANPACST2を実験結果に適用し、解析手法と新たに提案した三次元形状を有するスタンドパイプをポーラスボディセルで模擬した軸対称モデルを検証した。圧力容器最高温度430$$^{circ}$$C、ヘリウムガス圧力0.47MPa条件で、数値解析は、最高温度が現れる圧力容器頂部温度を実験結果に対し-25、+70$$^{circ}$$Cの差異で、また、冷却パネル除熱量を実験値に対し、-4.1%の差異で比較的よく評価した。

論文

高温ガス炉の空冷パネルを用いる受動的熱除去特性

高田 昌二; 鈴木 邦彦; 稲垣 嘉之; 数土 幸夫

日本機械学会論文集,B, 65(633), p.248 - 254, 1999/05

高温ガス炉の空冷形冷却パネルによる受動的熱除去特性と構造物温度分布を実験により調べた。実験装置は、19本のスタンドパイプを有し、炉心の崩壊熱を模擬した最大出力100kWヒータ内蔵の直径1m、高さ3mの圧力容器と容器を囲む冷却パネルで構成する。軸対象解析コードTHANPACST2を実験結果に適用し、解析手法と解析モデルの妥当性を検証した。圧力容器最高温度514$$^{circ}$$C、ヘリウムガス圧力0.64MPa条件で、数値解析は、圧力容器温度を実験結果に対し-10$$^{circ}$$C、+50$$^{circ}$$Cの差異で比較的よく表すとともに、冷却パネル除熱量を実験値に対し-15.4%の差異で比較的よく評価した。

報告書

JACSコードシステム計算誤差評価表の基礎データ

村崎 穣*; 奥野 浩

JAERI-Data/Code 99-019, 103 Pages, 1999/03

JAERI-Data-Code-99-019.pdf:3.69MB

この報告書は、「臨界安全ハンドブック」に記載されている計算誤差評価表の元になるデータを明らかにすることを意図した資料である。同表は、臨界安全評価コードシステムJACSのベンチマーク計算結果を体系により分類して得られたもので、一般形状のものと反射体付き単純形状のものの2種類がある。ベンチマーク計算結果は、さらに燃料の均質・非均質の別、燃料の種類(ウラン、プルトニウム、その混合など)により8つの燃料グループに区分されている。一般形状の計算誤差評価表について、根拠となるデータを網羅するのはこの報告書が初めてである。反射体付き単純形状については、1987年に技術報告書が出されたが、その後、臨界安全ハンドブック作成のワーキンググループにて均質低濃縮ウラン体系についてさらにデータの取捨選択が行われた。本報告書は、この結果にも触れる。さらに、OECD/NEAにて臨界安全ベンチマーク実験の評価が行われたのを受けて、同評価結果も取り入れた。

報告書

断面積セット作成プログラムMAIL3.1

須山 賢也; 小室 雄一; 高田 友幸*; 川崎 弘光*; 大内 圭介*

JAERI-Data/Code 98-004, 172 Pages, 1998/02

JAERI-Data-Code-98-004.pdf:4.47MB

本書はSIMCRI,ANISN-JR,KENO IV,KENO V,MULTI-KENO,MULTI-KENO-2そしてMULTI-KENO-3.0のような、輸送計算プログラム用の断面積セットを作成するプログラムMAIL3.1の使用手引書である。MAIL3.1は、1990年に公開されたMAIL3.0の改良版である。MAIL3.1は、MAIL3.0の機能をすべて継承し、以下に示す2つの新しい機能を持つ。1.AMPX形式の断面積セットの作成、2.Hansen-Roach断面積セットの核種識別子の印字。

論文

Study on cooling performance of air-cooling panel system for HTGR

高田 昌二; 鈴木 邦彦; 稲垣 嘉之; 数土 幸夫

Transactions of the American Nuclear Society, 79, p.160 - 161, 1998/00

高温ガス炉の空冷形冷却パネルシステムによる受動的崩壊熱除去特性と構造物温度分布を実験で調べた。実験装置は、19本のスタンドパイプ、模擬炉心として出力100KWのヒータを内蔵した直径1m、高さ3mの圧力容器と容器を囲む冷却パネルで構成する。システム設計・評価で高い信頼性が要求される過熱ガスの自然対流による圧力容器温度への影響評価のために6分割ヒータの最下段のみ点火した条件と、圧力容器最高温度を514$$^{circ}$$Cまで高めた事故時温度条件の実験結果に、解析コードTHANPACST2を適用し解析手法とモデルの妥当性を検証した。数値解析は、スタンドパイプにより除熱が抑制され、高温のガスの自然対流により過熱される圧力容器頂部の温度を、実験値に対し0~+50$$^{circ}$$Cの差異で比較的よく表し実験値を高く評価する保守性を有した。システム除熱量は、実験値に対し-5.9~-18%の差異で比較的よく表し実験値を低く評価する保守性を有した。

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