超耐放射線電磁石を用いた多目的高運動量ビームラインの設計

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25400310
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 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, 准教授 (60353372)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 広瀬 恵理奈 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 (90391763)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: ビームライン / 電磁石

Outline of Annual Research Achievements

高運動量ビームラインの分岐点SMにおける、電磁石と真空機器、遮蔽体のメンテナンス方法について、研究開発を行った。
電磁石については、平成26年度までの研究で、SM周囲のトンネル構造に最適化したミニチムニー型電磁石とその架台の構造、配管・配線方法が確立していた。平成27年度には、その電磁石と隣接する遮蔽ブロックについて、磁石のメンテナンスと両立するように寸法・形状や積載方法を設計し、実際にトンネル内で積載試験を行った。当初は、電磁石のチムニー部と遮蔽ブロックとの隙間が狭すぎて人が長時間直近で作業する必要があり被曝量が増大する危険があったが、ガイド治具を取り付けることでそれを解決できた。
真空機器については、平成26年度までの研究で、電磁石同士の真空接続にはピローシールと呼ばれる遠隔装置（圧縮空気でステンレスのフィルムを膨らませて対向フランジと接触させることで真空を封止し、取り外す時は逆にフィルム内を真空に引いて縮めるもの）が適用できる目途が立ちつつあったが、一部の箇所で、ダクトの構造と空間的な制約によりピローシールの適用が困難であるため、直接人の手で真空接続をせざるを得ないことが分かった。そこで、メンテナンス時の被曝をなるべく低減させるために、より短時間に真空接続が可能となるような当該箇所専用の治具を開発し、実際に接続試験を行った結果も良好であった。
以上の研究開発により、SMにおけるビームライン機器のメンテナンスシナリオがほぼ確立したと言える。

Research Products

• [Journal Article] Development of Large-Current Indirectly Cooled Radiation-Resistant Magnets (2016)
  • Author(s): H. Takahashi, K. Agari, E. Hirose, M. Ieiri, Y. Katoh, M. Minakawa, R. Muto, M. Naruki, H. Noumi, Y. Sato, S. Sawada, Y. Shirakabe, Y. Suzuki, M. Takasaki, K. H. Tanaka, A. Toyoda, H. Watanabe, Y. Yamanoi, Y. Saitoh, Y. Satoh, and K. Yahata
  • Journal Title: IEEE Transactions on Applied Superconductivity Volume: Vol.26 No.4 Pages: 4001204-1-4
  • DOI: 10.1109/TASC.2016.2516591
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Development of Lambertson Magnet and Septum Magnets for Splitting 30-GeV Proton Beam in Hadron Experimental Facility at J-PARC (2016)
  • Author(s): R. Muto, K. Agari, K. Aoki, Y. Fukao, E. Hirose, M. Ieiri, R. Iwasaki, Y. Katoh, M. Minakawa, Y. Morino, K. Ozawa, Y. Sato, S. Sawada, Y. Shirakabe, Y. Suzuki, H. Takahashi, K.H. Tanaka, A. Toyoda, H. Watanabe, and Y. Yamanoi
  • Journal Title: IEEE Transactions on Applied Superconductivity Volume: Vol.26 No.4 Pages: 0603904-1-4
  • DOI: 10.1109/TASC.2016.2536560
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] A Remote Handling Magnet System in a branch region of a new primary beam line at the J-PARC Hadron Facility (2015)
  • Author(s): Erina Hirose, Hitoshi Takahashi, Kazuhiro H Tanaka, Keizo Agari, Masaharu Ieiri, Yohji Katoh, Michifumi Minakawa, Ryotaro Muto, Akihisa Toyoda, Yutaka Yamanoi, Hiroaki Watanabe, Yuuji Satoh, Hideto Satoh, Kazuhisa Yahata
  • Organizer: 24th International Conference on Magnet Technology
  • Place of Presentation: ソウル（韓国）
  • Year and Date: 2015-10-18 – 2015-10-23
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of Large-Current Indirectly Cooled Radiation-Resistant Magnets (2015)
  • Author(s): H. Takahashi, K. Agari, E. Hirose, M. Ieiri, Y. Katoh, M. Minakawa, R. Muto, M. Naruki, H. Noumi, Y. Sato, S. Sawada, Y. Shirakabe, Y. Suzuki, M. Takasaki, K. H. Tanaka, A. Toyoda, H. Watanabe, Y. Yamanoi, Y. Saitoh, Y. Satoh, and K. Yahata
  • Organizer: 24th International Conference on Magnet Technology
  • Place of Presentation: ソウル（韓国）
  • Year and Date: 2015-10-18 – 2015-10-23
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of Lambertson Magnet and Septum Magnets for Splitting 30-GeV Proton Beam in Hadron Experimental Facility at J-PARC (2015)
  • Author(s): R. Muto, K. Agari, K. Aoki, Y. Fukao, E. Hirose, M. Ieiri, R. Iwasaki, Y. Katoh, M. Minakawa, Y. Morino, K. Ozawa, Y. Sato, S. Sawada, Y. Shirakabe, Y. Suzuki, H. Takahashi, K.H. Tanaka, A. Toyoda, H. Watanabe, and Y. Yamanoi
  • Organizer: 24th International Conference on Magnet Technology
  • Place of Presentation: ソウル（韓国）
  • Year and Date: 2015-10-18 – 2015-10-23
  • Int'l Joint Research