Proceedings of the 10th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (August 3-5, 2013, Nagoya, Japan)

あいち SR 光源加速器の現状
PRESENT STATUS OF ACCELERATORS OFAICHI SYNCHROTRON RADIATION CENTER
高嶋圭史#, A,B), 保坂将人 A,B), 山本尚人 A,B), 高見 清 C), 高野 琢 A,B), 真野篤志 A,B), 森本浩行 A,B),
加藤政博 D,A), 堀洋一郎 E,A), 佐々木茂樹 F,A), 江田茂 G,A) , 竹田美和 B)
Yoshifumi Takashima #, A,B), Masahito HosakaA,B), Naoto Yamamoto A,B), Kiyoshi TakamiC), Takumi Takano A,B),Atsushi Mano A,B), Hiroyuki Morimoto A,B), Masahiro Katoh D,A), Yoichir, Hori E,A), Shigeki Sasaki F,A),
Shigeru Koda G,A), Yoshikazu Takeda B)
A)
Synchrotron Radiation Research Center, Nagoya University, Furo-cho, Chikusa-ku, Nagoya, 464-8603
B)
Aichi Synchrotron Radiation Center, ASTF, Minamiyamaguchi-cho, Seto, Aichi, 489-0965
C)
Osaka Prefecture University, 1-2 Gakuen-cho, Nakaku, Sakai, Osaka 599-8570
D)
Institute for Molecular Science, National Institutes of Natural Sciences, Myodaiji-cho, Okazaki, 444-8585
E)High Energy Accelerator Research Organization, KEK, 1-1 Oho, Tsukuba, Ibaraki 305-0801
F)
Japan Synchrotron Radiation Research Institute (JASRI/SPring-8), Kouto, Sayo-cho, Sayo-gun, Hyogo, 679-5198
G)
Saga Light Source, 8-7 Yayoigaoka, Tosu, Saga, 841-0005

Abstract“Aichi Synchrotron Radiation Center” is the principal facility of the project “Knowledge Hub Aichi” of Aichi
prefecture, to establish a new research center for technological innovations in collaboration with universities, research
institutes, local government and industries. Beam commissioning of accelerators, 50 MeV linac, 1.2 GeV booster
synchrotron and 1.2 GeV storage ring, started late in March 2012. The first synchrotron radiation from the storage ring
was observed on July 18, and the beam current of 300 mA was achieved in September 2012. The opening ceremony washeld on March 22, 2013, and after that the facility has opened for users since March 26.

1.

はじめにこれまで仮称であった「中部シンクロトロン光利用施設」は，2013 年 3 月に「あいちシンクロトロン光センター」（あいち SR）と命名され，3 月 22 日の開所式を経て，3 月 26 日より供用が開始されている．
あいち SR[1]は、愛知県の科学技術政策である「知の拠点あいち」計画 [2]における中核施設として、中部地区を中心とする大学、研究機関、産業界、行政の協力によって整備が進められて来た。運営は公益財団法人科学技術交流財団が行い、加速器やシンク
ロトロン光ビームラインなどに対する技術的な支援を大学連合（名古屋大学、名古屋工業大学、豊田工業大学、豊橋技術科学大学）が行っている。
建屋の建設は 2010 年 8 月にはじまり，約 1 年後の2011 年 8 月にほぼ完成した．その後，2011 年 9 月下旬より加速器やビームラインを設置するための精密測量及び加速器設置に関連する作業がはじまった．
2012 年 3 月には直線加速器のビーム調整を開始し，2012 年 7 月 18 日に蓄積リングにおいてビームの蓄積に成功し，常伝導偏向電磁石から発生したファーストライトを観測した[3]．2012 年 9 月 7 日には，蓄積電流が当初の予定である 300 mA に達した．その後，各ビームラインの調整が進められ，一部のビー___________________________________________# takasima@nusr.nagoya-u.ac.jp

ムラインでは 2013 年早々から試験的な利用がはじまった．
ビームラインは、1) 硬 X 線 XAFS、蛍光 X 線(BL5S1)、2) 粉末 X 線回折(BL5S2)、3) 軟 X 線 XAFS、光電子分光(BL6N1)、4) 真空紫外分光、光電子分光(BL7U)、5) X 線反射率、薄膜表面回折(BL8S1)、6)
広角・小角散乱(BL8S3)が建設され, 2013 年 8 月時点
で 4) を除く 5 本のビームラインが供用されている。

2.

あいちＳＲの概要

Figure 1 は，あいち SR の平面図である．約 70m×55 m の建屋の中央部にコンクリートによる加速器室を配置している．加速器用電磁石電源等は，この加速器室上部に配置している．加速器室へのアクセスは，建屋 2 階の制御室からブリッジを通って行う．
加速器用の電気，冷却水，圧縮空気もこのブリッジを通して配給されている．
Table 1 および Table 2 に，蓄積リング，ブースター
シンクロトロンおよび直線加速器のパラメータを示す．本施設の最大の特徴は，電子蓄積リングのエネルギーを 1.2 GeV という比較的低い値に抑え，偏向電磁石の一部を超伝導とすることで硬 X 線を発生することである．
加速器は、50 MeV 直線加速器、1.2 GeV ブースターシンクロトロン、1.2 GeV 蓄積リングから成っている。蓄積リングは周長 72 m、ラティス構成はTriple-bend の 4 回対称であり、12 台の偏向電磁石の- 385 -Proceedings of the 10th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (August 3-5, 2013, Nagoya, Japan)

ジュレ-タ 1 台が設置されている。
ブースターシンクロトロンは，FODO Cell を基本構造とし，周長は 48 m である．加速エネルギーは1.2 GeV であり，蓄積リングへフルエネルギー入射を行うことが可能である．
Table 3 には現在建設されている 6 本のシンクロト
ロン光ビームラインを示す．このうち，BL7U を除
く 5 本のビームラインでユーザー利用が行われている．
Table 3: シンクロトロン光ビームライン

Figure 1: あいち SR 平面図
うち、4 台はピーク磁場 5T、偏向角 12°の超伝導電磁石、8 台は磁場強度 1.4 T、偏向角 39°の常伝導電磁石である。直線部には APPLE-II 型可変偏光アン
Table 1: 蓄積リングパラメータ
ビームエネルギー
1.2 GeV
周長72.0 m
ビーム電流> 300 mA
常伝導偏向電磁石
1.4 T, 39°×8
超伝導偏向電磁石
5 T, 12°×4
ラティス構造
Triple Bendセル4回対称
自然エミッタンス
53 nm-rad
ベータトロンチューン （4.72, 3.23）
RF周波数499.654 MHz
RF加速電圧500 kV
バケットハイト0.99 %
エネルギー広がり
8.4×10-4
モーメンタム0.019
コンパクションファクター(βx，βy, ηx)@superbend(βx，βy, ηx)@直線部
ハーモニクス3.

あいち SR の現状

昨年 9 月に 300 mA の蓄積に成功後，早い段階からトップアップ運転の調整を行っており，3 月 26 日の供用開始後も，トップアップ運転によってシンクロトロン光を提供している．Figure 2 に 2013 年 8 月
1 日の運転における蓄積電流値を示す．

(1.63, 3.99, 0.179)(30.0, 3.77, 1.20)
120
Figure 2: 蓄積電流値（2013 年 8 月 1 日）

Table 2: 入射器パラメータ
ブースターシンクロトロン
ビームエネルギー
50 MeV - 1.2 GeV
周長
48.0 m
RF周波数499.654 MHz
ハーモニクス
80
繰り返し
1 Hz
直線加速器
最大ビームエネルギー
50 MeV
パルス当たりの電荷量
～1 nC
繰り返し
1 Hz
RF周波数2856 MHz

Figure 3:- 386 -トップアップ運転中の電流値[4]Proceedings of the 10th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (August 3-5, 2013, Nagoya, Japan)

Figure 3 はトップアップ運転時における電流値の 以降には発生していない．また，稼働率が 90 %に落変化であり，1 分毎に 15 秒程度入射を行っている[4]． ちている日が何日かあるが，これらの多くはダストトラップによるものではないかと考えている．これ
電流値の変化は，300mA に対して約 0.2 %である．
Figure 4 は積分電流値に対する I・τ積であり、 までの平均の稼働率は約 96 %である．
2013 年 8 月現在では I・τ積はほぼ 2400 mA h である．

4.

まとめ

あいちシンクロトロン光センターは，3 月 22 日に開所式を行い，3 月 26 日より供用が開始されている．
6 本のシンクロトロン光ビームラインが建設されており，そのうちの 5 本のユーザー利用がはじまっている．
1 週間のうち，月曜日は加速器のマシンスタディにあてられ，火曜日から金曜日の 10:00 から 18:30 がユーザー利用時間であり，土日は運転を行っていな
い．供用がはじまった当初よりトップアップ運転が行われている．
供用が開始された 3 月 26 日から 7 月 31 日までの平均の稼働率は約 96 %である．
Figure 4:

参考文献

I・τ積

直線加速器の出射電荷量はほぼ 1 nC であり当初の目標値に達している．直線加速器からブースターシンクロトロンへの入射効率およびブースターシンクロトロンでの加速効率はそれぞれ約 60 %と約 40 %であり，まだ改善できる可能性がある．ブースター
シンクロトロンから蓄積リングへの入射効率は約50 %であり，1 Hz 毎に行われる 1 回の入射で、約 0.4mA づつ蓄積することができている．
Figure 4 は，供用がはじまった 3 月 26 日から 7 月
31 日までのユーザー利用日における稼働率を示している．

Figure 4:[1] http://www.astf-kha.jp/synchrotron/[2] http://www.astf-kha.jp/[3] N. Yamamoto, et al., Beam commissioning of central japan
synchrotron radiation facility. 加速器, 9(4):223–228, 2012.
[4] N. Yamamoto, et.al.,” Present Status of Top-up operation at
Aichi SR Storage ring” , These Proceedings,SAP023

稼働率

5 月 9 日、10 日及び 5 月 31 日には，電磁石電源の異常のため稼働率が落ちている．これらと同様のトラブルは供用開始以前にも発生しており、現在でも原因がはっきりと特定できていないのであるが，電源基板のハンダ不良箇所の補修等を行い，5 月 31 日

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