2006 Fiscal Year Annual Research Report
超耐放射線電磁石を用いた超大強度二次ビームラインの設計
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18204026
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
高崎 稔 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (70044782)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 丈晃 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (00415043)
高橋 仁 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (60353372)
上利 恵三 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 技師補 (30391741)
皆川 道文 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 技師補 (50391743)
山野井 豊 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 技師 (90391739)
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| Keywords | 耐放射線 / 完全無機絶縁 / 間接水冷 / 真空 / トリチウム / J-PARC / K中間子工場 / MIC |
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| Research Abstract |
標的装置近傍に設置されるビームライン機器の内、真空チェンバーはビームの最も近傍に設置されるがゆえに、その受ける熱量、放射線は莫大なものとなる。そのため、十分な冷却方法を講じなければたちまち溶融してしまうし、また、強力に水冷したとしても、その中での莫大なトリチウム生成という問題を抱え込む事になる。そこで真空ダクトを標的付近から完全に廃する事を考えた。すなわち発想を大逆転し、巨大な真空チェンバー中で磁石や標的本体を運転する事を考えた。しかしそんなことは本当に可能なのだろうか。
本研究の目的は、二次粒子生成標的の直下流で運転するビームラインシステムとして、真空中で超耐放射線(=完全無機)電磁石等を運転するシステムを設計し、かつその実物大模型を試作し、これらが「システム」として動作する事を実証することである。そこで平成18年度(初年度)の研究は次の手順で行われた。
1.真空中での超耐放射線電磁石(完全無機電磁石)の運転のための実証装置を、既存の小真空槽並びにプロトタイプ(試験用)電磁石を用いて構築し、試運転を行った。
2.大強度二次ビームラインの最上流部(生成標的の直下流部分)の大型真空槽の設計を、上記試運転の結果を反映させながら行なった。また、その中で使用する超耐放射線電磁石(完全無機電磁石、DとQ)の設計を実施した。
3.大型真空槽への励磁電流(〜3000A)並びに冷却水(〜200リットル毎分)の導入装置に関する設計、試作にも着手した。
4.システムとしての大強度二次ビームラインの最上流部(標的直下流部)の設計を完了させた。
以上のことをふまえて、次年度にはより実機に近い(できれば部分的にでも実機を用いて)試験を続行する予定である。
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