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明午 伸一郎; 中野 敬太; 岩元 大樹
プラズマ・核融合学会誌, 98(5), p.216 - 221, 2022/05
加速器駆動核変換システム(ADS)の実現やJ-PARCで建設を進めているADSターゲット試験施設(TEF-T)の建設には、陽子ビーム取扱い技術の開発やGeV領域の陽子に対するニュートロニクス(中性子工学)の詳細な検討が必要となる。このためJ-PARCの核変換ディビジョンでは、J-PARC加速器施設などで研究を進めてきた。本稿ではこれらの内容に関して紹介する。
荻原 徳男; 引地 裕輔*; 神谷 潤一郎; 山本 風海; 金正 倫計
Proceedings of 14th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.563 - 567, 2017/12
In order to realize a non-destructive and fast-response beam profile monitor for stable operation of the accelerators in the J-PARC, we have been developing a dense gas-sheet target with the aid of vacuum science and technology. After the study with the Monte Carlo simulations of transported molecules through some kinds of tubes, the deep slit is found to be effectual to make a gas sheet. In this report, the outline of the simulations will be shown, and the performances of the proto-type gas sheet generator will be presented through the demonstration experiments for the electron beam detection.
荻原 徳男; 引地 裕輔; 神谷 潤一郎; 金正 倫計
Journal of the Vacuum Society of Japan, 59(4), p.79 - 82, 2016/04
In order to demonstrate the function of the gas sheet for measuring the 2 dimensional profiles of the accelerated beams, the following experiments were carried out: (1) The gas sheet with a thickness of 1.5 mm and the density of 2
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Pa was generated by the combination of the deep slit and the thin slit. Here, the gas sheet was produced by the deep slit, and the shape of the sheet was improved by the thin slit. (2) For the electron beam of 30 keV with a diameter greater than 0.35 mm, the position and the two-dimensional profiles were well measured using the gas sheet.
畠山 衆一郎; 吉本 政弘
Proceedings of 11th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.703 - 705, 2014/10
J-PARCではLINACでACS空洞が導入され400MeVのビーム出力が可能となった。RCS (Rapid Cycling Synchrotron)においても、入射電磁石機器の電源を400MeV対応のものに入れ換えてビーム調整が行われた。当初より装置の不具合が多発するなどで、調整運転のスケジュールは非常に厳しいものとなり、ビームモニタを用いた各種パラメータの測定に要する時間の短縮が強く望まれた。本報告では、入射ビームのプロファイル測定に用いられるMWPM(Multi-Wire Profile Monitor)について、測定精度の向上、データ取得時間の短縮を目的とした信号処理系について述べる。
坂元 眞一; 明午 伸一郎; 藤森 寛*; 原田 正英; 今野 力; 春日井 好己; 甲斐 哲也; 三宅 康博*; 池田 裕二郎
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 562(2), p.638 - 641, 2006/06
被引用回数：9 パーセンタイル：52.79(Instruments & Instrumentation)大強度陽子加速器施設(J-PARC)の物質・生命科学実験施設は、強力なプローブとして中性子ビームやミューオンビームを提供する実験施設である。それらの2次ビームは、3GeV陽子ビーム輸送ライン(3NBT)を通して供給される大強度陽子ビームにより生成される。大きなエミッタンスを持つ陽子ビームを非常に低いビーム損失率で輸送するために、ビーム光学やそれを実現する機器の設計を実施した。一方で、3NBTには大きなビームロスがある中間標的も設置される。この串刺し標的方式の実現のために、強い放射線で引き起こされるさまざまな問題の対策を考案し設計に反映した。
大井 元貴; 明午 伸一郎
JAERI-Tech 2005-025, 52 Pages, 2005/03
JAERI-Tech-2005-025.pdf:3.28MB
大強度陽子加速器施設(J-PARC)陽子ビーム輸送施設(3NBT)では、陽子ビームモニターとして、プロファイルモニター,ハローモニター,ロスモニター,陽子カレントモニターを設置する。これらのモニターからのアナログ信号は、CAMAC電源クレート上のADCによってデジタル情報に変換され、CAMACクレートコントローラーCC/NETにインストールされたEPICS IOCを通じてEPICSシステムで監視を行う。特に3NBTでは、陽子ビームモニターの情報を陽子ビーム周期と同じ25Hzで監視し、全てのデータをデータサーバーに保存する。そこで、本報告では、3NBT陽子ビームモニター用EPICSシステムを開発・構築し、CAMACとCC/NET, EPICSを用いたビームモニターシステムで十分な性能が得られるか検証を行った。その結果として、CC/NETとEPICSを組合せることによって、25Hz周期で陽子ビームモニターからの信号を欠損なくデータサーバーに保存し、また、監視できることを明らかにした。
佐藤 進; 富澤 哲男; 秋川 藤志; 上野 彰; Lee, S.*; 五十嵐 前衛*; 池上 雅紀*; 外山 毅*; 上窪田 紀彦*
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.2777 - 2779, 2005/00
J-PARCリニアックでは、ビームの損失を最小限にするため、ビームを真空ダクトの中心に精度よく導く必要がある。このためビーム位置モニターの位置精度は0.1mm程度にしなくてはいけない。この位置精度は、較正台と、実際のビームとの両方を用いて較正を行うが、その結果現在までに得られている、較正に関する理解について報告を行う。
beam with Nd:YAG laser in J-PARC富澤 哲男; 秋川 藤志; 佐藤 進; 上野 彰; 近藤 恭弘; 大井川 宏之; 佐々 敏信; 長谷川 和男; Lee, S.*; 五十嵐 前衛*; et al.
Proceedings of 7th European Workshop on Beam Diagnostics and Instrumentation for Particle Accelerators (DIPAC 2005), p.275 - 277, 2005/00
負水素イオンにNd:YAGレーザーを当てると電子が一つはがれて水素イオンに変わる。これがレーザー荷電変換であるが、J-PARCにおけるビームプロファイルモニターや核変換実験施設への低出力陽子ビームの取り出しに応用できる技術である。これらの可能性を確認するために、実際に高周波四重極リニアック(RFQ)出力後のビーム輸送系(MEBT1)に実験装置を設置し、レーザーが当たった時の荷電変換効率を計測した。本稿ではこの実験装置の設置状況とレーザーが当たったすべてのビームが荷電変換した結果を報告する。
山本 和喜; 熊田 博明; 岸 敏明; 鳥居 義也; 櫻井 良憲*; 古林 徹*
Proceedings of 11th World Congress on Neutron Capture Therapy (ISNCT-11) (CD-ROM), 15 Pages, 2004/10
JRR-4において熱外中性子を用いたホウ素中性子捕捉療法を実施するために、熱外中性子ビーム強度を
Auの共鳴吸収ピーク(4.9eV)で放射化される反応率を用いて測定した。原子炉出力補正係数及び計算/実験(C/E)スケーリング係数は実際の照射実験とシミュレーションとを合わせるために不可欠である。初めに、最適な検出器位置はMCNPコードを用いて求めた。MCNP計算の結果はコリメータから20cm以上の距離に置いた時、コリメータに置かれた被照射体の影響は1%未満になることを示した。したがって、われわれは3つの金線モニターをセットするためのホルダーをコリメータから約70cm離れたビスマスブロックの近傍に設置した。2つのスケーリング係数はファントム内の熱中性子束と金線モニターの反応率を測定する較正実験において決定された。熱外中性子ビーム強度の較正技術は熱外中性子の医療照射に応用された。
榊 泰直; 加藤 裕子*; 河村 直樹*; 宮元 耕治*; 中村 豪志*
Proceedings of 28th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.96 - 98, 2003/08
日本原子力研究所東海研究所内で建設が進んでいる大強度陽子加速器施設(J-PARC)のような、強力なパワーを持つハドロンマシンでは、たった1発のビームオペレーションエラーでさえも、強烈な放射化・破壊を伴う可能性があり、加速器機器に大きなダメージを与えることが予想される。そこで、Linacで加速される全ビームを監視し、何らかのトラブルが発生した際には、その後のトラブル原因を再現させるための運転を行わずとも、トラブル原因を究明されるような系が切望される。今回、このような背景を基に、J-PARCだけでなく大規模な加速器施設で強力なツールと成り得る、新たな機能を有する監視装置を開発した。
明午 伸一郎; 原田 正英; 寺奥 拓史*; 前川 藤夫
Proceedings of ICANS-XVI, Volume 3, p.1175 - 1180, 2003/07
大強度パルス核破砕ターゲットに入射する陽子ビームをモニターすることは重要である。J-PARCの核破砕中性子源に入射する陽子ビームモニターは、メンテナンス性を向上させるために陽子ビームウインドーのアッセンブリーと一体化している。しかしながら、ウインドーにおけるビームの散乱等によりモニター自身の発熱が著しく大きくなる恐れがある。これを評価するために、発熱計算を行いモニターの発熱は0.1W/cc以下と十分に小さいことがわかった。また本報では、モニター及び窓の寿命の予測を助けるために用いられる貫通孔などのアッセンブリーとしての設計状況について報告する。
塩飽 秀啓
放射光, 10(2), p.69 - 72, 1997/04
SPring-8等の第三世代大型放射光施設では、挿入光源、特にアンジュレータ光源が主体となる。今までに経験したことのない程、大強度の放射光の位置を常時モニターすることは、精密実験を行う利用者側からだけでなく、挿入光源の調整や最適化、蓄積リングの低エミッタンス運動など、光源側や蓄積リング側からも求められている。今回、カーボンワイヤー型光モニターを開発し、高エネ研トリスタン主リングの放射光ビームラインに設置して基礎的な性能評価を行った。その結果、10GeV,10mAという条件下で、挿入光源放射光のプロファイルに位置を測定できた。このX線用光モニターでは、挿入光源のギャップ値変更による光のプロファイル変化にも対応でき、放射光の重心を測定することで、光の中心位置を検知することができた。また、後方の利用実験に影響を与えることなく、常時測定できることがわかった。
峰原 英介; 田中 英一*; 杉本 昌義; 沢村 勝; 永井 良治; 菊澤 信宏; 西森 信行
Proc. of 11th Symp. on Accelerator Sci. and Technol., p.444 - 445, 1997/00
原研FEL施設のX線及び
線量を根本的に下げるために、原研超伝導リニアックのビームラインに沿って20個程度のビーム電流の損失モニタを並べた。予備的な結果は運転中の放射線量率を数分の1から数十分の1に減少させ得ることを示した。ビーム電流の損失モニタである放射線検出器は安価で入手の容易な浜松ホトニクス社製PINホトダイオードとチャージセンシティブアンプを用いている。バイアス電源は内蔵電池、アンプ電源はノイズの少ないものを選んだ。この検出器はBGOやCslシンチレーターを用いて感度を上げることも可能である。このシステムの検出器と監視方法についても議論する予定である。またビームロス及びこれに派生した逆流ビームに起因するX線の分布についても報告し議論する。
渡辺 博正; 田中 進; 穴沢 豊
保健物理, 26, p.395 - 404, 1991/00
高崎研究所では、今回、放射線利用研究の新たな展開を図り先端科学技術の発展に寄与することを目的に、イオンビームを用いた放射線高度利用計画を推進することになった。この計画に基づいて、1987年から、「イオン照射研究施設」の建設・整備が開始され、この第1期計画として、現在、当該建家の建設とAVFサイクロトロンおよび3MVタンデム静電加速器の据付けが完了し、調整運転を開始している。本稿は、「イオン照射研究施設」のうち、主としてAVFサイクロトロンおよび3MV静電加速器に係る施設の安全設計、放射線安全管理および廃棄物の管理などについてまとめたものである。
