Internship　東海

J-PARC の大強度陽子ビームはまだまだ最強の世界を切り開いていきます。
現在のステージは、メインリング(MR)で1.3MW ビームの実現です。
この開発の現場での技術者はどのような困難と闘っているのかを体験していただければと思います。
MRの大強度ビームをニュートリノビームラインに取り出す高速パルス電磁石群とそのビーム軌道、そしてこのような大強度陽子の空間における精密なプロファイルの測定のための診断装置がテーマです。
ビーム軌道シミュレーションと、ビームから見た高周波領域のインピーダンスをネットワークアナライザを用いての測定方法の実習という最強の陽子ビーム開発に不可欠な技術を実習したいと思います。

南北約1.2キロ東西約0.5キロにわたる大強度陽子加速器施設（J-PARC）は、リニアック、RCS、メインリング（MR）の3台の大型粒子加速器からなり、大強度の陽子ビームを用いた多種多様な実験をしています。
加速器は電磁石、加速空洞、真空ダクト、モニターなど多数のコンポーネントで構成されています。Programmable Logic Controller (PLC)等を各コンポーネントの機器に組込んで同様に制御できるようにすることで、加速器全体を巨大な１つの実験装置のように機能させて運転しています。
本コースでは実際の機器や中央制御室の見学、PLCのプログラム実習を通して加速器制御の現場を体験してもらいます。

加速器ではビームは真空に引いた金属管の中を走っているので直接見る事は出来ません。
一方でビームを損失無く加速し標的に送りだすためにはビームがどの様な状態にあるのかを知る事が重要です。その為、加速器には様々な測定装置(モニター)が取付られており、ビームの状態を必要に応じて測定したり、リアルタイムで監視したりしています。
今回の実習ではJ-PARCのMRで使われているモニターについて紹介すると共に、その一つである 直流Current Transformer(DCCT)についてモデルをつかった測定を体験してもらいます。

J-PARCは茨城県東海村にある日本最大の陽子加速器です。
その中でも、MR(メインリング)はLinac 、RCS と加速されてきた陽子を更に光速の99.98%位まで加速し、各実験施設(Nu/HD)へ取り出しを行っています。
円形加速器の一種であるシンクロトロン加速器では粒子軌道を一定に保ちながら粒子を加速しますが、その粒子軌道は主電磁石と呼ばれる装置によって制御されています。
その主電磁石をドライブするための電源が主電磁石電源です。
この体験では、シンクロトロンにおける主電磁石/電源の役割解説に加え、その電源動作の理解を目的としたACアダプタ回路の製作実習を通して、AC⇒DC変換の原理を学んでいただきます。

加速器の運用を安全に行うには、人間や機器に対する様々な安全機構が必要になります。
このような安全機構は論理回路によって構築され、これを実現するためには、リレー、デジタルIC等による回路、リレーによる論理回路構築をプログラムによって実現する小型コンピュータ(Programmable Logic Controller、PLC)を使用します。
本実習では、スイッチやランプを入力装置や出力装置に見立て、ごく簡単な論理回路を実際に構築する体験をしていただきます。