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論文

J-PARCにおける加速器駆動核変換システム(ADS)の研究開発,5; ADS用超伝導リニアックの研究開発

近藤 恭弘; 武井 早憲; Yee-Rendon, B.; 田村 潤

プラズマ・核融合学会誌, 98(5), p.222 - 226, 2022/05

ADSの要求を満たすドライバリニアックを実現するためには超伝導加速空洞が必須であり、従来常伝導を採用していた低エネルギー部について、近年の特に低エネルギー用の超伝導加速空洞開発の進展を反映した再設計を行った。また、最も使用実績の少ないスポーク型空洞について試作機による開発を行っている。本稿では、これら日本原子力研究開発機構における最新のADS用リニアックの研究開発について報告する。

報告書

多孔電極負イオン源におけるビームレット相互作用

藤原 幸雄; 花田 磨砂也; 河合 憲一*; 北川 禎*; 宮本 賢治; 奥村 義和; 渡邊 和弘

JAERI-Research 99-013, 32 Pages, 1999/02

JAERI-Research-99-013.pdf:1.51MB

多孔電極から水素負イオンを引出・加速する際のビームレット同士の相互作用を実験により調べた。その結果、周辺部のビームレットほど外側に偏向されることが明らかとなった。また、パービアンス一定条件におけるビームエネルギー依存性を86keV~178keVの範囲で調べ相互作用の影響はビームエネルギーにほとんど依存しないこともわかった。さらに、負イオンに付随する電子の影響は極めて小さいことも確認された。反発力の重ね合わせを考慮する場合には、半径方向の反発力と距離rの関係は1/r$$^{2}$$で近似できることを示した。得られた結果をJT-60用大型負イオン源に適用すると、両端のビームレットは、6.6mrad程度外側に偏向を受けるものと算出された。相互作用の補正法として電極のshapingを検討し、2次元ビーム軌道計算によりその有効性を示した。

口頭

Space-charge induced beam loss and its mitigation in the J-PARC RCS

發知 英明

no journal, , 

J-PARC RCSは、2014年秋から、設計出力1MWの大強度ビーム調整を開始し、2015年1月に1MWのビーム加速を実現させた。本発表では、RCSビームコミッショニングの最近の進捗状況を報告すると共に、1MW以上の更なる大強度化を目指す上で問題となる空間電荷効果に起因したビーム損失の低減に向けた検討を紹介する。J-PARC RCSでは、入射ビームを位相空間上の広い範囲に一様に分布させるペイント入射と呼ばれる手法を用いて空間電荷効果を緩和させているが、今後、設計出力を上回る2MWを視野に入れた更なるビームの大強度化を目指す上では、そのペイント範囲を現状の2倍以上に拡幅して、更なる空間電荷効果の軽減を図る必要がある。本検討では、ペイント範囲を拡幅する上で障壁となっているビーム入射中のベータ関数の周期性変調を補正する手法を考案すると共に、その補正手法の有効性を数値シミュレーションで実証することに成功した。

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