照射損傷を無効化したβチタン合金製ビーム窓の開発

2021 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 21H04480
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 15:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 石田 卓 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, 講師 (70290856)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 牧村 俊助 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, 先任技師 (10391715) ; 若井 栄一 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J－PARCセンター, 研究職 (20360422) ; 涌井 隆 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J－PARCセンター, 副主任研究員 (50377214) ; 明午 伸一郎 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J－PARCセンター, 研究主席 (80354728) ; 叶野 翔 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任研究員 (00742199)
• Project Period (FY): 2021-04-05 – 2026-03-31

Summary of the Research Project

大強度化したJ-PARCニュートリノ実験などで用いられる加速器施設において、ビーム照射による損傷が起こりにくいβチタン合金製のビーム窓を開発する。応募者らが主導する先行研究において現行の６４チタンのものに比べ、βチタン合金は脆化を桁違いに抑制する兆候があることが見出されており、これを利用したビーム窓を開発することを目的とする。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

大強度陽子加速器において現在用いられているビーム窓は僅かなビーム照射で著しく脆くなり、大きな問題となっている。本研究によって、照射損傷を桁違いに抑制した新たなビーム窓が開発されれば、J-PARCのニュートリノ実験など、大強度ビームを用いた様々な実験を効率良く行うことが可能になり、原子力・核融合など多くの分野への波及効果も期待される。