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誘導加速セクターサイクロトロンの設計研究

研究課題

研究課題/領域番号 22654032
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

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)

研究分担者 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)
江 偉華  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (90234682)
研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 450千円)
2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード誘導加速 / セクターサイクロトロン / クラスターイオン / サイクロトロン / セクター磁石 / パルスパワー
研究概要

2006年に完全実証に成功していた誘導加速シンクトロンでの加速方式、1対1のトランスである誘導加速セルに発生するパルス電圧でクラスターイオンの閉じ込めと加速が可能なセクターサイクロトロンのオリジナルなアイデアに基づき、具体的な加速器の設計を行い、コンセプトを具体化した。国内のサイクロトロン施設のエクスパートとの議論を通じ、物理的課題、特に軌道安定性について理解を深め、セクターサイクロトロンの磁極勾配に関する安定軌道パラメーター領域を得た。又、キーデバイスである誘導加速システムの中の磁性体を内包する加速セルのプロトタイプの熱解析とこれを駆動するスイッチング電源の回路解析を行い、叩き台を提示した。予算化されればいつでもプロトタイプの製作が可能になった。平行して推進されている次世代スイッチング電源と要求される誘導加速サイクロトロン用のスイッチング電源の仕様の類似性から、SiC-JFETを用いたスイッチング素子パッケージが使用可能である事が判明したので、この素子をベースにしたシステム設計を行った。

報告書

(3件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (4件) 学会発表 (13件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 講座パルスパワー技術入門: 2.パルスパワー技術の歴史とその仕組み2011

    • 著者名/発表者名
      江偉華
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌

      巻: 87 ページ: 46-50

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 講座パルスパワー技術入門: 3.パワー半導体デバイスの役割2011

    • 著者名/発表者名
      江偉華,高木浩一
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌

      巻: 87 ページ: 106-111

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 講座パルスパワー技術入門:2.パルスパワー技術の歴史とその仕組み2011

    • 著者名/発表者名
      江偉華
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌

      巻: 87 ページ: 46-50

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] 講座パルスパワー技術入門:3.パワー半導体デバイスの役割2011

    • 著者名/発表者名
      江偉華, 高木浩一
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌

      巻: 87 ページ: 106-111

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Induction Sector Cyclotron for Cluster Ions2011

    • 著者名/発表者名
      T. Adachi
    • 学会等名
      2^<nd> International Accelerator Conference
    • 発表場所
      Spain, San Sebastian
    • 年月日
      2011-09-07
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] Induction Sector Cyclotron for Cluster Ions2011

    • 著者名/発表者名
      T. Adachi
    • 学会等名
      3^<rd> International Workshop on Recent progress in Induction Accelerators(RPIA2011)
    • 発表場所
      中国、成都
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical Simulation of Electromagnetic Flux Compression for Super-Intense Magnetic Field Generation2011

    • 著者名/発表者名
      W. Jiang
    • 学会等名
      18th IEEE International Pulsed Power Conference
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Pulsed High-Voltage Generator for Atmospheric Discharge2011

    • 著者名/発表者名
      W. Jiang
    • 学会等名
      8th IEEE International Pulsed Power Conference
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] High-Power Charged Particle Beams and Their Applications2011

    • 著者名/発表者名
      W. Jiang
    • 学会等名
      The8th Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering
    • 発表場所
      中国、大連
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Power Devices for Induction Accelerators2011

    • 著者名/発表者名
      W. Jiang
    • 学会等名
      13th Japan-US Workshop on Heavy Fusion and High Energy Density Physics
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Induction Sector cyclotron for cluster ions2011

    • 著者名/発表者名
      T.Adachi
    • 学会等名
      3^<rd> International Workshop on Recent progress in Induction Accelerators (RPIA2011)
    • 発表場所
      中国、成都(招待講演)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Pulsed High-Voltage Generator for Atmospheric Discharge2011

    • 著者名/発表者名
      W.Jiang
    • 学会等名
      18th IEEE International Pulsed Power Conference
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] High-Power Charged Particle Beams and Their Applications2011

    • 著者名/発表者名
      W.Jiang
    • 学会等名
      The 8th Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering
    • 発表場所
      中国、大連
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Power Devices for Induction Accelerators2011

    • 著者名/発表者名
      W.Jiang
    • 学会等名
      13th Japan-US Workshop on Heavy Fusion and High Energy Density Physics
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)(招待講演)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Induction Acceleration in Synchrotrons and Cyclotrons2010

    • 著者名/発表者名
      K. Takayama
    • 学会等名
      EAPPC2010
    • 発表場所
      韓国・済州島
    • 年月日
      2010-10-10
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] Induction Sector Cyclotron for Cluster Ions2010

    • 著者名/発表者名
      K. Takayama
    • 学会等名
      Cyclotrons2010
    • 発表場所
      中国・蘭州
    • 年月日
      2010-09-07
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Induction Sector Cyclotron for Cluster Ions2010

    • 著者名/発表者名
      K.Takayama
    • 学会等名
      Cyclotrons 2010
    • 発表場所
      中国・蘭州
    • 年月日
      2010-09-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] Induction Accelerators2010

    • 著者名/発表者名
      Takayama and R. J. Briggs
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2016-04-21  

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