Comparison of synchrotron radiation calculations between analytical codes(STAC8,PHOTON) and Monte Carlo codes (FLUKA,EGS4)

Liu, J. C.*; Fasso, A.*; Prinz, A.*; Rokni, S.*; 浅野 芳裕

Radiation Protection Dosimetry, 116(1-4), p.658 - 661, 2005/12

https://doi.org/10.1093/rpd/nci207

筆者が開発したSTAC8コードをSLAC, SSRLビームラインに適用した場合の解析結果をFLUKAやEGS4及びPHOTONと比較し、その有効性を実証した。また、STAC8コードの計算機能のうちでダブル散乱線評価やミラー反射による放射光計算の有効性についても議論する。

A Study on radiation shielding and safety analysis for synchrotron radiation beamline

浅野 芳裕

JAERI-Research 2001-006, 162 Pages, 2001/03

JAERI-Research-2001-006.pdf:6.05MB

第3世代放射光施設の放射光ビームラインに対する遮蔽設計手法と安全解析手法について開発研究を行った。本研究では、極端に大強度でそのほとんどのエネルギーが数100keV以下の放射光に対する遮蔽安全解析の研究とビームラインに混入してくる非常にエネルギーの高い(数GeV)放射線に対する挙動解析研究より構成される。放射光に関する遮蔽研究では、放射光ビームライン遮蔽計算コード「STAC8」を開発した。このコードは再生効果や放射光の直線偏光による散乱も考慮できる。本コードの妥当性を検証するために、このコードとモンテカルロ計算コードEGS4との比較計算及びビームラインハッチ内線量分布の比較実験を行い、良い一致を得た。また、開発したコード「STAC8」を用いてそれまで意識されなかったグランドシャインを解明するとともに、もっとも有効と思われる対策を提示した。SPring-8で発生するガス制動放射線を正確にシミュレーションするための計算条件を提示し、タングステン酸鉛シンチレーターを用いて、SPring-8のビームラインに混入してくるガス制動放射線を高精度で測定した。その結果、蓄積電子のビーム発散角やビームサイズなどの電子ビーム蓄積状態との関係を得た。ガス制動放射線によって発生する光中性子による線量を、準重陽子発生及び中間子発生領域まで考慮して評価した。また、このガス制動放射線に付随して発生する光中性子をハッチ外の位置でスペクトル計測し、得られた線量とモンテカルロ計算結果と比較検証した。本研究で整備されたガス制動放射線とそれに付随する光中性子の解析手法を用いて、レーザー電子光ビームラインで問題となる高エネルギー光子と付随する光中性子に対する遮蔽解析を実施した。これらの研究結果から、第3世代放射光施設の放射光ビームラインにおける遮蔽設計手法が確立され、すばやく正確にハッチからの漏洩線量が評価できるようになった。

Shielding design calculation of SPring-8 beamlines using STAC8

浅野 芳裕

Journal of Synchrotron Radiation, 5, p.615 - 617, 1998/00

https://doi.org/10.1107/S0909049597019249

現在、原研・理研共同チームにおいて大型放射光施設スプリング8が建設され、共用されようとしている。本施設で得られる放射光ビームはかつてなかった程の大強度となり、ビームライン遮蔽条件も厳しいものとなる。そこで原研では、ビームライン遮蔽設計コードSTAC8を開発し、その妥当性の評価を行ってきた。今回、スプリング8ビームラインを建設するにあたり、STAC8コードを用いて遮蔽計算を実施した。ビームラインは、アンジュレータ、ウィグラー、ベンディング・ビームラインと3種類に区分され、それぞれ、直線偏光の影響、遮蔽壁の実効長さ及びビルドアップ効果が、散乱角度及び方位角度毎に評価され、局所遮蔽の有効な使用に適切な助言を与える知見を得た。