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2010 Fiscal Year Annual Research Report

誘導加速方式によるデジタル加速器の実現

Research Project

Project/Area Number 20224005
Research InstitutionHigh Energy Accelerator Research Organization

Principal Investigator

高山 健  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (20163321)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安達 利一  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 准教授 (80141977)
荒木田 是夫  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 研究機関講師 (00113415)
和気 正芳  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器科学支援センター, シニアフェロー (90100916)
川合 將義  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 名誉教授 (10311127)
Keywords誘導加速 / デジタル加速器 / チョッパー / ECRイオン源 / 誘導加速シンクロトロン
Research Abstract

課題1デジタル加速器のイオンビーム加速
地震災害の後、漸く復旧した6月より、イオンビームのデジタル加速器への入射、閉じ込め、加速が開始された。入射器を使用しない誘導加速シンクロトロンとして世界に唯一の加速器で、100マイクロアンペアーのHe1+イオンをバリアー電圧で閉じ込め、別の誘導パルス電圧で誘導加速することに成功した。デジタル加速器に入射するビーム敵切な長さに切り出す必要があるが、この目的のため新たにEinzel lens chopperを製作していたが、このchopperがエンジニアリングレベルで稼働することを実証した。
課題2誘導加速セルを駆動するスイチング電源用のSiC-JFETスイッチング素子の自主開発
次世代のデジタル加速器誘導加速システムを駆動するスイッチング電源用パワー半導体素子として耐圧1.2kV、出力20Aの素子の開発に成功した。これで、大幅に能力をアップしたフルブリッジ回路電源への見通しが立った。
●国内の加速器関連研究会ならびに2011 International Accelerator Conferenceにおいてデジタル加速器におけるビームコミッショニングの現状について報告した。特に世界で初めてのデジタル加速器でのビームコミッショニング結果については大きな関心を持って迎えられた。
●2011,8/12-13KEKにおいて開催されたデジタル加速器の応用に関するワークショップにおいて、デジタル加速器が供給する各種イオンビームの利用向けた加速器のアップグレードとレーザーイオン源の開発の現状が紹介された。又、そのユーザーフォーラムから関係者が参加し、利用計画の研究内容の紹介があった。
●パワー半導体の関連の国際会議にて開発に成功したスイッチング素子(SiC-JFET)のパッケージについて報告した。企業以外からの最終ユーザによる実用パッケージの報告は初めてであった。

  • Research Products

    (22 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (16 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] KEK Digital Accelertor2011

    • Author(s)
      T.Iwashita, K.Takayama, et al
    • Journal Title

      Physical Review ST-AB

      Volume: 14 Pages: 071301-20

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Solid-state Marx generator driven Einzel lens chopper2011

    • Author(s)
      T.Adachi, K.Takayama, et al
    • Journal Title

      Rev.of Sci.Instrum.

      Volume: 82 Pages: 083305-11

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a Megahertz High Voltage Switching Pulse Modulator Using a SiC-JFET for an Induction Synchrotron2011

    • Author(s)
      K.Ise, K.Takayama, et al
    • Journal Title

      Plasma Science, IEEE Trans.

      Volume: 39 Pages: 730-736

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] パルスパワー技術によるWarm Dense Matter実験2010

    • Author(s)
      堀岡一彦、佐々木徹、高山健、長谷川純一
    • Journal Title

      プラズマ・核融合学会誌

      Volume: 86 Pages: 269-281

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] KEKデジタル加速器ビームコミッショニング2011

    • Author(s)
      岩下大器
    • Organizer
      日本物理学会2011秋季大会
    • Place of Presentation
      弘前大学(青森県)
    • Year and Date
      20110916-19
  • [Presentation] CHARACTERIZATION OF SIC JFET IN NOVEL PACKAGING FOR 1 MHZ OPERATION2011

    • Author(s)
      K.Okamura
    • Organizer
      The 2011 International Conference on Silicon Carbide and Related Materials (ICSCRM 2011)
    • Place of Presentation
      Cleveland, USA
    • Year and Date
      20110912-20110916
  • [Presentation] A Permanent Magnet ECRIS with a Slid-State Marx Generator Driven Chopper for the KEK Digital Accelerator2011

    • Author(s)
      K.W.Leo
    • Organizer
      2^<th> International Conference on Ion Source
    • Place of Presentation
      Giardini Naxos, Italy
    • Year and Date
      20110912-20110916
  • [Presentation] KEK Digital Accelerators and Its Beam Commissioning2011

    • Author(s)
      K.Takayama
    • Organizer
      2nd International Particle Accelerator Conference (IPAC2011)
    • Place of Presentation
      San Sebastian, Spain
    • Year and Date
      20110904-20110909
  • [Presentation] Solid-State Marx Generator Driven Einzel Lens Chopper2011

    • Author(s)
      T.Adachi
    • Organizer
      2^<nd> International Particle Accelerator Conference (IPAC2011)
    • Place of Presentation
      San Sebastian, Spain
    • Year and Date
      20110904-20110909
  • [Presentation] Novel Switching Power Supply utilizing SiC-JFET and Its Potential for the Digital Accelerator2011

    • Author(s)
      K.Okamura
    • Organizer
      2^<nd> International Particle Accelerator Conference (IPAC2011)
    • Place of Presentation
      San Sebastian, Spain
    • Year and Date
      20110904-20110909
  • [Presentation] KEKデジタル加速器運転開始2011

    • Author(s)
      岩下大器
    • Organizer
      8回日本加速器学会年会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県)
    • Year and Date
      20110801-03
  • [Presentation] Induction Sector Cyclotron for Cluster Ions2010

    • Author(s)
      K. Takayama
    • Organizer
      Cyclotrons 2010
    • Place of Presentation
      Lanzhou, China
    • Year and Date
      20100906-10
  • [Presentation] Permanent Magnet ECRIS for the KEK Digital Accelerator2010

    • Author(s)
      Leo Kwee Wah, A. Adachi, K. Takayama, et al
    • Organizer
      ECRIS 2010
    • Place of Presentation
      Grenoble, France
    • Year and Date
      20100823-26
  • [Presentation] Recent status of KEK digital accelerator2010

    • Author(s)
      T. Iwashita
    • Organizer
      第7回日本加速器学会年会
    • Place of Presentation
      姫路市(兵庫県)
    • Year and Date
      20100804-06
  • [Presentation] Injection and extraction system for the KEK digital accelerator2010

    • Author(s)
      T. Adachi
    • Organizer
      IPAC10
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      20100523-28
  • [Presentation] Induction acceleration system for KEK digital accelerator2010

    • Author(s)
      T. Iwashita
    • Organizer
      IPAC10
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      20100523-28
  • [Presentation] KEK digital accelerator for material and biological sciences2010

    • Author(s)
      K. Takayama
    • Organizer
      IPAC10
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      20100523-28
  • [Presentation] Novel switching power supply for a digital accelerator2010

    • Author(s)
      K. Okamura
    • Organizer
      2010 IPMHVC
    • Place of Presentation
      Atlanta, USA
    • Year and Date
      20100523-27
  • [Presentation] Ion Source and low energy beam transport for KEK digital accelerator2010

    • Author(s)
      K.Takayama
    • Organizer
      IPAC10
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      20100523-20100528
  • [Presentation] 半導体スイッチを用いた誘導加速シンクロトロン用高繰り返しパルスパワー発生装置の開発2010

    • Author(s)
      田仲泰
    • Organizer
      電気学会パルスパワー研究会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都)
    • Year and Date
      2010-02-22
  • [Book] Induction Accelerators2010

    • Author(s)
      Ken Takayama
    • Total Pages
      339
    • Publisher
      Springer
  • [Remarks]

    • URL

      http://www-accps.kek.jp/Superbunch/

URL: 

Published: 2013-06-26  

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