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| WOOPB04 | J-PARC MRの遅い取り出し | 30 |
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J-PARCメインリング(MR)では、３次共鳴を利用した遅い取り出しによって、加速された陽子ビームを素粒子・原子核実験施設へ供給する。遅い取り出し装置は、静香セプタム、セプタム磁石、バンプ磁石、共鳴を励起するための６極磁石、それらの電源から構成される。また蹴りだされたビームを診断するためのスクリーンモニターが設けられている。平成１９年度に装置の大半が製作され、その後のオフラインでの試験に引き続き装置のインスール作業が行われた。今年の１月に行われたビームコミッショニングで30GeVに加速されたビームを素粒子・原子核実験施設へ導くことに成功した。取り出されたビームのスピルをフィードバックにより平滑化するための４極磁石とフィードバック制御装置はこの夏にインストールされ、秋からのビームコミッショニングで試験を行う予定となっている。以上の内容に加えて今後の課題についても報告する。 |
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| WPBDA02 | J-PARC MR BPMの運転経験 | 250 |
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2008, 2009年のビームコミッショニングでのBPMの動作状況を報告する。まず、動作の概要、およびコミッショニング初期の動作不良とその原因をまとめる。そのうち、ビームパイプの段差による電場の歪みで発生したと考えられるオフセット誤差については、原因の考察、応急対策、根本対策について述べる。次に、３BPM相関法による分解能の調査結果を示す。現在はバンチ当りビーム強度が設計値の1%程度で、かつほとんど１バンチ加速であり、信号が小さいため、データ1点（約50μs〜リング周回数にして約10ターン相当）の位置分解能は数100μmである。分解能向上のために平均操作を行なっている。さらにビーム・ベースド・アラインメントの測定状況の速報、今後のビーム強度増強に対応するための課題も含める予定である。 |
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| WPBDA07 | カーボングラファイトリボンを用いた2次電子放出型ビームプロファイルモニター | 347 |
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2次電子放出ターゲットに，1.6 μm 厚の高い耐熱性をもつカーボングラファイトリボンを用いたビームプロファイルモニターを開発した．このモニターは，J-PARC 3-50 BT及びMR入射点にインストールされ，MRへのシングルパスの3GeV 陽子ビームのバンチ毎のビームプロファイルを検出する．バンチあたり4e13 陽子であるため(デザイン値)，高い耐熱性が要求されると同時に，ターゲット物質でのビームロスを極力低減しなければならない．また，ビームテールの部分を感度良く計測したい．このような理由から，ターゲットに，グラファイト化したカーボン(Z=6)をリボン化して用いた． 標準的なターゲットは，リボン（サイズ：幅2または3 mm×長さ200 mm）をアルミナフレームに32 ch並べたものである． 本報告では，カーボングラファイトターゲットの基本特性とビーム計測結果を報告する． |
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| WOCOA01 | 組み込みEPICSを用いた理研RIビームファクトリー新入射器制御系の開発 | 432 |
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理研RIビームファクトリー（RIBF）では、ユーザーに大強度ウランビームを供給するべく、昨年新しく28GHz-超伝導 ECRイオン源を製作した。新イオン源の制御系では、EPICSを組み込んだ横河電機社製PLC-CPU(F3RP61-2L)を使用する。EPICSベースで構築されるRIBF制御系において、従来PLCはLinux搭載の小型組込みボード上でEPICSのコアプログラムを走らせることにより、ネットワーク越しに制御されてきた。今回導入されるF3RP61-2Lはそれ自身の上でLinuxが運用可能であるため、EPICSプログラムはイーサネット経由ではなく、PLCのバス経由でI/Oモジュールに直接アクセスできる。これによりネットワーク通信による制御の遅れがなくなり、運用が更に容易となると期待される。本発表においてシステムの詳細と開発の進行状況を報告する。 |
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| WOCOA02 | F3RP61を利用した組込みEPICSの加速器制御への応用 | 435 |
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FA-M3 PLCのCPUモジュールであるF3RP61を利用した新しいInput / Output Controller (IOC)を開発した。F3RP61はOSとしてLinuxを採用した点に特徴がある。このため、F3RP61の上で直接、EPICSのコア・プログラムを実行することができる。FA-M3の多様で豊富なI/Oモジュールを利用することにより、このIOCには電源制御、インタロック状態のモニタ、ステッピング・モータ制御、ビームモニタのためのデータ収集などの様々な用途がある。このIOCの採用によって、これまでIOC層とPLC層に分かれていた二つのフロントエンド計算機を一つにまとめることが可能となり、アプリケーション・ソフトウェアの開発と維持が格段に容易になった。本稿ではJ-PARC主リング制御システムにおける導入例を中心に、F3RP61をIOCとして利用した各種の応用事例を紹介する。 |
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| TPCOA10 | F3RP61によるビームマスク制御システムの開発 | 518 |
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KEKBリングには、正規のビーム軌道から外れた荷電粒子を取り除きディテクターへのバックグラウンドを減らす可動マスクという装置がある。この可動マスクはFA-M3 PLCを使用して動作しており、そのPLCはVME IOCによって制御されている。IOCとPLCはGP-IB接続により通信を行っているが、近年GP-IBの通信異常が起こるようになってきていた。この問題を解決する為に、Linuxが動作するPLCの新しいCPUモジュールを使用したIOCへと移行する事とした。今回の更新により、制御方式が従来のラダーCPUとラダープログラムからLinux CPUとEPICSシーケンサへと置き換わり、ソフトウェアの開発と保守の効率化を図る事ができた。新しいIOCは2008年9月からビーム運転で使用され順調に動作している。ここでは、可動マスクの新しい制御システムの移行作業の詳細を記す。 |
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| TPCOA07 | J-PARC MRコミッショニングと機器アプリケーションの進化 | 527 |
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J-PARC MR加速器は２００８年５月にビームコミッショニングを開始した。 加速器の初期ビームコミッショニングは特殊な時期であり、さまざまな想定外の問題が判明して機器本体や制御アプリケーションは急速に改修されていくものである。 本稿では、MRの入出射機器（Kicker、Septumなど）を例にとって、約１年のコミッショニングでアプリケーションがどのように進化したかを報告する。 |
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| TPCOA04 | 組み込みEPICSを利用したJ-PARC遅い取り出しラインの制御 | 536 |
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J-PARC遅い取り出しラインのセプタム電源制御、ステッピングモーター制御、インターロック情報監視は横河電機社製のLinux対応CPUモジュールであるF3RP61によって実装された。 F3RP61がLinuxに対応している事により、PLCバスを介して豊富なI/OモジュールにアクセスできるEPICSのInput/Output Controller (IOC)として利用することが可能である。 F3RP61をIOCとして利用することにより、PLC用のラダープログラムとIOC用のプログラムの２つを開発する必要があった従来の方法に比べてソフトウェアの開発・保守が容易になり、開発コストを抑えることも可能になった。 本報告では、F3RP61を利用した遅い取り出しラインの制御の概要と動作実績について述べる。 |
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| TPCOA03 | 組み込みEPICSを使ったJ-PARCのMR部の加速器保護装置 | 539 |
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J-PARCのMRは、最初に想定されたビームパワーが７５０KWという高出力の加速器でる。当面の最終ビームエネルギーが３０GeVと高いために、ビームが真空ダクトなどに当たると、故障や放射化の原因になる。そこで、ビームを真空ダクトなどに衝突させる量を可能な限り減少させるために加速器保護装置（MPS）が開発された。J-PARCの場合、機器構成とそれぞれの持つ時間特性の違いで、(LINAC/RCS/MLF)と(MR/HD/NU)の2種類のハードウェアが作られた。ただし、接続仕様を合わせることで、一体化して運用している。ここではMR系のMPS装置に関してFPGAやCPLDを使用した装置構成、LINUXの上で動いている組み込みEPICSのプログラム構成、運転に必要な機器が随時変わる加速器に対してこの装置でどのようなことができるか、運転で使用しての動作状況などについて述べる。 |
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| TPMGA15 | J-PARCメインリングにおける遅い取り出しのための電磁石電源 | 560 |
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J-PARCメインリングからハドロン実験ホールへの遅い取り出しのためのバンプ電磁石電源、共鳴六極電磁石電源を新規に製作した。 これらの電源はいずれも、加速器の運転サイクル即ち、入射―加速-取り出しにおいて取り出し期間のみ磁石の励磁に供することが基本でありその他の期間においては出力ゼロであることが望ましい。そのため今回製作した電源では0.2秒という高速での立ち上がりと立下りをおこなうことを目標とし、これを実現するために出力部にIGTを用いた高周波インバータ方式とした。本発表では、設計の概要とJ-PARCにおける実負荷試験の結果を報告する。 |
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| TPMGA13 | J-PARCメインリングにおける遅い取り出しのためのセプタム磁石の開発 | 566 |
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J-PARCメインリングからハドロン実験ホールへの遅い取り出しのためのセプタム磁石の製造・試験をおこない、2008年12月にメインリングへインストールした。2009年1月から2月のビームタイムにおいて、遅い取り出しビームのハドロンホールへの供給に成功した。セプタム磁石は全5種類10台の磁極から成り、セプタム厚はもっとも薄い最上流で1.5mmである。典型的な運転電流は3000Aであり、30GeV陽子ビームに対する総キック角は77mradである。ビームロスによる放射化が懸念される低磁場・中磁場セプタムは、無機材料のみで構成されており、またロスを少なくするために、遠隔操作にてビームに対して直角に±5mm動かすことが出来る構造になっている。本発表では、セプタム磁石のデザインの詳細と、KEKつくばでの試験とビームタイムにおける運転の結果を報告する。 |
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| TPCOA01 | J－PARC主リングのビーム･ロス･モニタのデータ収集システムの改良 | 684 |
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大強度の陽子加速器であるJ-PARC主リングのオペレーションにとって、ビーム・ロス･モニタの果たす役割は大きい。主リングには総計316台のガス･チェンバー型のビーム・ロス・モニタが設置され、主リング全体にわたるビーム･ロスの空間分布とともに、各測定点での加速サイクル内での時間構造がモニタされる。 このためのデータ収集システムとして、これまでProgrammable Logic Controller (PLC)をベースにしたシステムが用いられてきたが、今回、制御ソフトウェアの保守性と性能の向上のため、PLCのCPUを通常のシーケンスCPUからLinuxをOSとして搭載したCPU(F3RP61)への置き換えを行った。 本稿では、F3RP61を使ったときの実装について報告する。 |
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| TPOPA02 | J-PARC遅い取り出しビームにおけるスピル制御システムの開発（２） | 696 |
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J-PARCのハドロン実験施設ではMRリングからの遅い取り出しビームを利用し原子核物理や素粒子物理の実験が行われる。遅い取り出しビームのスピルを平滑化するために、スピル制御用四極電磁石とフィードバック制御装置で構成するスピル制御システムを開発している。 スピル制御用電磁石はEQとRQからなり、EQにてスピルのマクロ成分の成形、RQにてリップル成分やスパイク構造の打ち消しによりビームの平坦化を行う。フィードバック制御装置はDSPをベースとした専用ボードを開発した。 2009年1,2月のビームタイムにおいてハドロン実験施設への遅い取り出しビーム供給に成功した。今夏にスピル制御システムのインストールを行い、秋以降の遅い取り出しビームタイムにおいてスピルの平滑化を実施する。本発表では、スピル制御用四極電磁石およびフィードバック制御装置の開発と試験の結果を報告する。 |