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Yamada, K.

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WOOPB03 RIBFにおけるサイクロトロンの等時性測定 25
 
  • R. Koyama
    理化学研究所 仁科加速器研究センター, 住重加速器サービス株式会社
  • M. Fujimaki, N. Fukunishi, A. Goto, M. Hemmi, M. Kase, N. Sakamoto, T. Watanabe, K. Yamada, O. Kamigaito
    理化学研究所 仁科加速器研究センター
 
 

理研RIBFの全てのサイクロトロンにはその動径方向に6個〜20個の静電誘導型フェーズプローブ(PP) が配置され,これらを用いて非破壊に検出したビームバンチ信号を元に等時性磁場調整を行っている.従来はPPからの信号をオシロスコープで観測しながら等時性磁場を作り上げて来た.しかし2006年の RIBFコミッショング開始当初はビーム量が十分でなかった為にオシロスコープでは波形が観測出来ず,代わってロックインアンプを用いたシステムにより等時性磁場調整を行って来た.現在では加速されるビーム強度が増大し,最終段のSRCでもオシロスコープでビームが観測可能となった.そこでオシロスコープ波形観察とロックインアンプシステムに加え,オシロスコープ観測波形をフーリエ解析することによりビーム位相を算出するプログラムを新たに構築し,これら3方向から同時に等時性磁場測定を行い比較したので結果を報告する.

 
WOOPD02 理研RIBFのビーム増強計画 38
 
  • O. Kamigaito, S. Arai, M. Fujimaki, T. Fujinawa, H. Fujisawa, N. Fukunishi, A. Goto, Y. Higurashi, E. Ikezawa, T. Kageyama, M. Kase, M. Komiyama, H. Kuboki, K. Kumagai, T. Maie, M. Nagase, T. Nakagawa, J. Ohnishi, H. Okuno, N. Sakamoto, Y. Sato, K. Suda, H. Watanabe, T. Watanabe, Y. Watanabe, K. Yamada, H. Yamasawa, Y. Yano, S. Yokouchi
    理化学研究所 仁科加速器研究センター
 
 

理研RIBFでは、ウランなど重いイオンのビーム強度を増強するため、超伝導イオン源を建設した。このイオン源を用い、2段階からなるビーム増強計画を実行中である。第1段階として、超伝導イオン源を既存のコッククロフト=ウォルトン高電圧ターミナルに載せ、RFQを通さずに重イオンリニアックに入射する。工事は今年6月に終了し、秋からはこの入射器でウランを供給する。第2段階として、超伝導イオン源とRFQ、3台のDTLタンクから成る新しい入射器を建設している。この入射器からのビームは直接リングサイクロトロンに入射され、RIBFと超重元素合成実験が独立に行えるようになる。現在RFQの改造とDTLやビームラインの設計を行っている。新入射器の製作は今年度中に終了する。

 
FPACA36 理研RIBF新入射器RILAC2の加速空洞の設計および改造 1030
 
  • K. Yamada, K. Suda, N. Sakamoto, S. Arai, H. Fujisawa, H. Okuno, E. Ikezawa, M. Kase, O. Kamigaito
    理化学研究所 仁科加速器研究センター
 
 

平成18年度より稼働を開始した理研RIビームファクトリー(RIBF)では、質量電荷比の大きい (〜7) 重イオンビームの入射器として重イオン加速器(RILAC)が用いられている。RILACは長期の超重元素合成実験にも使用されるが、その期間中はRIBFにビームを供給出来ないことから、RIBFの稼働時間を伸ばすため新入射器RILAC2の導入が進められている。RILAC2は、28 GHz 超伝導ECRイオン源、RFQ型線形加速器、および 3台の1/4波長型ドリフトチューブ線形加速器(DTL1--3)等から構成される。これらの加速器システムの基本周波数は 36.5 MHzで、固定値である。現在、RFQ, DTL1, DTL2および3の加速空洞について MW Studioを用いて設計中である。これらの仕様、設計、および改造の現状について報告する。

 
WOACB01 RIBF 高周波系の現状 394
 
  • N. Sakamoto, M. Fujimaki, A. Goto, O. Kamigaito, M. Kase, R. Koyama, K. Suda, K. Yamada, S. Yokouchi
    理化学研究所 仁科加速器研究センター
 
 

2006年12月のコミッション以来、新しい3台のサイクロトロンの高周波系の改善を行ってきた。これまでのビーム加速時の運転周波数は、36.5 MHz、27.4 MHz で、SRC加速空洞の最大電圧は、空洞あたり650 kV/450 kV を達成している。 ローレベル系の改善により、振幅+-0.03 %、位相+-0.03 度の安定度を実現している。現在の高周波系のパフォーマンスについて、抱えている問題点も含めて報告する。

 
WOACB02 理研RIBFにおける高周波系およびビームの安定度 397
 
  • K. Suda, M. Fujimaki, N. Fukunishi, M. Hemmi, O. Kamigaito, M. Kase, K. Kumagai, N. Sakamoto, T. Watanabe, K. Yamada
    理化学研究所 仁科加速器研究センター
  • R. Koyama
    住重加速器サービス株式会社
 
 

理研RIビームファクトリー(RIBF)では、入射器および4台のリングサイクロトロンを多段式に用いて重イオンを加速する。現在、ビームの大強度化を目指しているが、長期間安定的にビームを供給するために、加速高周波(RF)のこれまでより一段高い安定度が要求されている。 そこで、ロックインアンプを用いた測定システムにより、RFの電圧・位相およびビーム強度・位相の常時監視を行っている。測定データを解析し、RFの安定度およびRFの変動がビームに与える影響を評価した。また、気温や冷却水温についても監視を行っており、これらの変動がRFの変動に影響を与えていることを確認した。本学会ではこれらの結果について報告する。

 
TPMGA07 SRC He冷凍機の運転状況 575
 
  • T. Dantsuka, H. Okuno, K. Yamada, M. Kase
    理化学研究所 仁科加速器研究センター
 
 

2007年から本格稼働を開始したRIBFの主加速器である超伝導リングサイクロトロン のヘリウム冷却系の運転状況について報告する。このヘリウム冷凍機は、超伝導磁石 の冷却励磁試験やビームコミッショニングのために2005年秋からの運転を行ってきた が、冷凍能力の低下のためその冷却運転を2カ月に1度停止して冷凍機を室温まで昇温 する必要があった。2008年の2月に冷凍機の系内に油が混入していることが発覚し て、その後の調査により系内の油の量がおびただしいものであり、これまで繰り返し 起きていた冷凍能力の低下の問題もこれに起因するものであることが判った。そのた め我々は徹底的に冷凍機内の油の除去し、圧縮機の油分離機の能力増強を実施した。 冷却運転は2008年9月から開始し、10月に磁石の超電導状態を保つ為の定常運転に達 し2009年5月末まで約250日間の長期運転に成功した。

 
TPMGA05 超伝導リングサイクロトロンの磁場設定とその分析 598
 
  • J. Ohnishi, H. Okuno, N. Fukunishi, K. Yamada, A. Goto, O. Kamigaito
    理化学研究所 仁科加速器研究センター
 
 

理研RIビームファクトリーの終段加速器である、超伝導リングサイクロトロン(SRC)は、2006年12月にファーストビームが取り出されて以来、U86+など計7種類のイオンが加速された。エネルギーは核子あたり345 MeV、250 MeVの2種類であった。セクター磁石の中心磁場は最も高い345 MeV/uのU86+で、3.0 T ~ 3.7 T、最も低い250 MeV/uのN7+で、1.9 T ~ 2.2 Tであった。加速された7種類のイオンで、ほぼ設計の磁場領域が網羅されており、入射、加速、取り出しができたことで、SRCの設計性能が確認されたことになる。本発表では、メインコイルとトリムコイル電流値の初期設定と運転電流値の比較、等時性磁場の生成方法、入射、取り出し用磁気チャンネル、静電デフレクターの設定値と運転値の比較とその分析などについて述べる。

 
WOOPF03 産総研電子加速器施設の現状と将来計画 54
 
  • R. Suzuki, K. Yamada, M. Koike, A. Kinomura, T. Ohdaira, H. Toyokawa, N. Sei, H. Ogawa, M. Tanaka, K. Watanabe, N. Ohshima, R. Kuroda
    産業技術総合研究所 計測フロンティア研究部門
 
 

産総研電子加速器施設では、400MeVのSバンド電子リニアックを高強度低速陽電子ビーム実験、放射光用電子蓄積リングTERASへの入射、自由電子レーザー用蓄積リングNIJI-IVへの入射に使用し、各種実験を行うとともに、各種小型電子リニアックの開発・応用研究を行っている。400MeVリニアックは、2005年度~2006年度に実施した省エネ化改修により、リニアック施設全体で約60%のエネルギー削減に成功し、改修前よりも稼動時間を増やすことが可能になった。施設報告では、この省エネ化対策と対策後の稼動状況を中心に報告する。また、将来計画では、電子加速器を用いたナノ計測に関する拠点形成のため、電子リニアック施設の大幅な改修を予定しており、その概要を報告する。

 
TPOPA20 理研リングサイクロトロン(RRC, fRC, IRC, IRC)の運転状況 614
 
  • M. Kase, E. Ikezawa, J. Ohnishi, H. Okuno, T. Kageyama, O. Kamigaito, M. Kidera, H. Kuboki, K. Kumagai, A. Goto, M. Komiyama, N. Sakamoto, K. Suda, T. Nakagawa, M. Nagase, H. Hasebe, Y. Higurashi, S. Fukuzawa, N. Fukunishi, M. Fujimaki, T. Maie, K. Yamada, S. Yokouchi, T. Watanabe
    理化学研究所 仁科加速器研究センター
  • T. Nakamura, S. Ishikawa, Y. Kotaka, K. Kobayashi, R. Koyama, N. Tsukiori, M. Nishida, M. Hamanaka, K. Yadomi
    住重加速器サービス
  • Y. Ohshiro
    東京大学 Center for Nuclear Study
 
 

1987年以来21年間にわたって運転されている理研リングサイクロトロン(RRC)、2006年にRIBFのブスターとして建設された3台のリングサイクロトロン(fRC,IRC,SRC)の現況について報告する。この一年間RIBFへは、核子当たり345MeVのウランビームとカルシウム48ビームと核子当たり250MeVの偏極重陽子ビームと窒素ビームを供給した。ビーム強度増強化とビーム供給安定化に取り組んでいる。

 
TPOPA19 理研AVFサイクロトロン運転の現状報告 625
 
  • S. Fukuzawa, Y. Kotaka, M. Nishida, K. Kobayashi, S. Ishikawa, R. Koyama, N. Tsukiori, T. Nakamura, M. Hamanaka, K. Yadomi
    住重加速器サービス
  • Y. Ohshiro
    東京大学 Center for Nuclear Study
  • E. Ikezawa, H. Okuno, T. Kageyama, O. Kamigaito, M. Kidera, K. Kumagai, H. Kuboki, M. Komiyama, A. Goto, N. Sakamoto, K. Suda, T. Nakagawa, M. Nagase, H. Hasebe, Y. Higurashi, N. Fukunishi, M. Fujimaki, T. Maie, K. Yamada, S. Yokouchi, M. Kase
    理化学研究所 仁科加速器研究センター
 
 

AVFサイクロトロン(AVF)は1989年の稼働開始以来、主に理研リングサイクロトロン(RRC)の入射器として使われてきた。RRCは、1986年の稼働開始以来、核物理実験を中心に多くの分野の実験に多種のイオンビームを供給してきた。その一方、AVFは低エネルギーのビームの供給のために単独の加速器としても使われ、多くの分野の実験に使われてきた。2008年秋、ビーム強度向上を目的とした超伝導ECRイオン源の稼動を開始した。またRIBFへ偏極重陽子ビームを供給するため、偏極イオン源(PIS)を2009年4月に再稼動し、RIBFの入射器としての利用も開始された。 本学会では2008年7月から2009年6月までのRRCとAVFの現状を報告する。

 
蓄積リングNIJI-IVにおけるFEL逆コンプトン散乱の研究  
 
  • H. Ogawa, N. Sei, K. Yamada
    産業技術総合研究所 計測フロンティア研究部門
 
 

産総研では小型電子蓄積リングNIJI-IVによる広帯域FELの開発を行っている。最近、NIJI-IVの長直線部に設置されている光クライストロンETLOK-IIIを用いて近赤外領域のFEL発振に成功した。そこで、この光共振器内部に蓄積された赤外FELとリングを周回する電子ビームとの逆コンプトン散乱によりγ線ビーム生成を行った。FEL逆コンプトン散乱実験の概要およびγ線のビーム特性について報告する。

 
TOLSB01 蓄積リングを用いた近赤外自由電子レーザー発振 720
 
  • N. Sei, H. Ogawa, K. Yamada
    産業技術総合研究所 計測フロンティア研究部門
 
 

産業技術総合研究所では、自由電子レーザー専用電子蓄積リングNIJI-IVを用いて、赤外自由電子レーザー(FEL)の開発を進めていたが、去る2月12日に波長1.45ミクロン付近で発振に成功し、真空紫外域から赤外域に及ぶ波長帯でのFEL開発に成功した。今回の発振波長域は1.39~1.50ミクロンで、観測された最大出力はシングルバンチモードの時は0.3mW/portであった。線幅はリニアックFELに比べて充分に狭い0.5nm以下であった。さらに、バンチ間隔の異なる2バンチモードでも発振に成功しており、FEL出力の増大やFEL-CSによる準単色γ線を観測している。講演では、唯一の赤外専用蓄積リングFEL装置によるFELの特性など、最近の成果について報告する予定である。

 
TOAPB02 Sバンド小型電子リニアックを用いたレーザーコンプトン散乱X線源・コヒーレントテラヘルツ光源の開発と応用 785
 
  • R. Kuroda, H. Toyokawa, M. Yasumoto, H. Ikeura, H. Ogawa, N. Sei, M. Koike, K. Yamada
    産業技術総合研究所 計測フロンティア研究部門
 
 

産総研では、Sバンド小型電子リニアックを用いたレーザーコンプトン散乱X線源、及びコヒーレントテラヘルツ光源の開発と応用研究を行っている。X線源では、約10~40keVの硬X線生成が可能で、準単色性、微小光源性などの特徴を利用した吸収端イメージングや、インライン位相コントラスト生体イメージングを行っており、将来的に医療応用を目指している。現在は、利用研究を促進する一方、X線収量増強のためのマルチ衝突型レーザーコンプトン散乱X線源の開発を進めている。テラヘルツ光源では、磁気パルス圧縮により超短パルス電子ビームを生成し、コヒーレント放射による高出力テラヘルツ光生成を行い、様々な材料(生体材料やICカードなど)の透過イメージングを行っている。現在は、テラヘルツ時間領域分光のためのシステムを構築中である。本年会では、Sバンド小型電子リニアックを用いたこれらの光源開発と応用研究の現状について報告する。

 
WOOPD01 RIビームファクトリー加速器系の現状 33
 
  • N. Fukunishi, T. Dantsuka, M. Fujimaki, A. Goto, H. Hasebe, Y. Higurashi, E. Ikezawa, T. Kageyama, M. Kase, M. Kidera, M. Komiyama, H. Kuboki, K. Kumagai, T. Maie, M. Nagase, T. Nakagawa, J. Ohnishi, H. Okuno, K. Suda, N. Sakamoto, H. Watanabe, T. Watanabe, Y. Watanabe, K. Yamada, S. Yokouchi, O. Kamigaito
    理化学研究所 仁科加速器研究センター 加速器基盤研究部
 
 

RIビームファクトリーは、ビームコミッショニング直後の2007年前半段階において通過効率が極端に低くという問題を抱えていた。ウランビームに至ってはイオン源からSRCまでの全系の通過効率は荷電変換効率を除外してもわずかに2%であった。その後一年間の間にビーム診断系、ストリッパー、加速器の安定性等について様々な検討を行い、通過効率悪化の原因を特定し、必要な対処を実施することにより2008年末の運転ではウランの通過効率、ビーム量ともに前年比でほぼ8倍となった。直後に行われた48Ca加速試験においては全系の通過効率は40%、ビーム量は170pnAを記録し、コミッショニング時の要求性能をほぼ満たすことに成功した。本講演ではRIBFの現時点における性能およびこの二年間に解決された問題、未解決の問題を整理して話す。