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極限熱放射線環境における高強度・高純度K中間子ビームラインの研究

研究課題

研究課題/領域番号 15204024
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 (2004-2006)
高エネルギー加速器研究機構 (2003)

研究代表者

野海 博之  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, 助教授 (10222192)

研究分担者 今里 純  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 (40107686)
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)
永江 知文 (永江 知史)  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 大強度陽子加速器計画推進部, 教授 (50198298)
家入 正治  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, 助教授 (50192472)
里 嘉典  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 (30342603)
小林 隆  高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (70291317)
研究期間 (年度) 2003 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
43,030千円 (直接経費: 33,100千円、間接経費: 9,930千円)
2006年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2005年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2004年度: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
2003年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
キーワードK中間子 / 大強度ビーム / 耐放射線 / ビームモニター / ビームライン / 実験核物理 / 素粒子実験 / 粒子線 / 2次ビームライン / 標的 / 耐放射線電磁石
研究概要

1.K中間子生成標的の開発
MWクラスのビームに対して、効果的に除熱できる回転円盤型直接水冷標的装置が開発された。標的材料には、適当な密度があり、熱的機械的特性および耐食性のよいニッケルまたはニッケル合金が選定された。
2.遮蔽・コリメータの開発
標的の直下流への熱負荷の相当数を引き受ける、ビーム方向の厚さが0.4m、ビームに垂直な断面1.5mx1.5mの銅コリメータが設計された。コリメータは真空槽内で運転され、周囲を水で冷却される。
3.耐熱耐放射線電磁石の開発
真空槽内で運転される間接水冷型完全無機絶縁コイルの耐放射線電磁石を開発した。真空中での試運転の結果良好であった。
4.静電分離装置の開発
高電圧部から絶縁油とFRP樹脂を廃し、詳細な電場計算に基づいて、新型の耐放射線静電分離装置を開発した。
5.真空関連機器の開発
標的直下流への熱負荷のため、「通常の」磁石間隙に入るビームダクトは除熱不可能なので、逆に発想を逆転して、磁石を真空中で動かすという新しいコンセプトを見出した。
6.ビームモニターの開発
大強度一次陽子ビームの"ビーム非破壊型"の残留ガスプロファイルモニター(RGIPM)を開発した。
7.ビームラインの光学設計
生成標的から2次ビームを抽出整形し、2段の静電セパレータを通してK中間子の純度を上げ、ビームの運動量を高分解能で分析できるビームラインを設計した。このビームラインはJ-PARCにおいてK1.8およびK1.8BRとして建設される。

報告書

(5件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (21件) 文献書誌 (1件)

  • [雑誌論文] J-PARC 原子核素粒子実験施設 設計技術報告書 (ハドロンビームラインサブグループ 第3次中間報告書)2007

    • 著者名/発表者名
      田中 万博 ほか
    • 雑誌名

      KEK-Internal (in press)

      ページ: 1-294

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 3^<rd> Technical Report on the J-PARC Hadron Experimental Facility (in Japanese)2007

    • 著者名/発表者名
      K.H.Tanaka, et al.
    • 雑誌名

      KEK Internal (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Indirect-cooling Radiation-Resistant Magnets2006

    • 著者名/発表者名
      H.Takahashi et al.
    • 雑誌名

      Proc. of the 3^<rd> Anuual Meeting of Particle Acclerator Society of Japan and the 31th Linear Accelerator Meeting in Japan

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Performance of Residual Gas Ionization Profile Monitor for High Intensity Proton Beams2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Sato et al.
    • 雑誌名

      Proc. of the 3^<rd> Anuual Meeting of Particle Acclerator Society of Japan and the 31th Linear Accelerator Meeting in Japan

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of OTR Beam Profile Monitor for J-PARC Hadron Beamline (2)2006

    • 著者名/発表者名
      A.Toyoda et al.
    • 雑誌名

      Proc. of the 3^<rd> Anuual Meeting of Particle Acclerator Society of Japan and the 31th Linear Accelerator Meeting in Japan

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of the Optical Transition Radiation Monitor for the High Intensity Proton Beam Profile Measurement2006

    • 著者名/発表者名
      A.Toyoda et al.
    • 雑誌名

      2006 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record

      ページ: 1338-1338

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Radiation-Resistan Magnet for the J-PARC2006

    • 著者名/発表者名
      K.H.Tanaka et al.
    • 雑誌名

      IEEE, Transactions of Applied Superconductivity 16・2

      ページ: 172-172

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnet Operation in Vacuum for High Radiation Environment near Production Target2006

    • 著者名/発表者名
      H.Takahashi et al.
    • 雑誌名

      IEEE, Transactions of Applied Superconductivity 16・2

      ページ: 1346-1346

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of the Optical Transition Radiation Monitor for the High Intensity Proton Beam Profile Measurement2006

    • 著者名/発表者名
      A.Toyoda, et al.
    • 雑誌名

      IEEE, Nuclear Science Symposium Conference Record

      ページ: 1338-1338

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of OTR Beam Profile Monitor for J-PARC Hadron Beamline (2) (in Japanese)2006

    • 著者名/発表者名
      A.Toyoda, et al.
    • 雑誌名

      Proc. of the 3rd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and the 31th Linear Accelerator Meeting in Japan WP70

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Performance of Residual Gas Ionization Profile Monitor for High Intensity Proton Beams (in Japanese)2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Sato, et al.
    • 雑誌名

      Proc. of the 3rd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and the 31th Linear Accelerator Meeting in Japan TO11

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Indirect-cooling Radiation-Resistant Magnets (in Japanese)2006

    • 著者名/発表者名
      H.Takahashi, et al.
    • 雑誌名

      Proc. of the 3rd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and the 31th Linear Accelerator Meeting in Japan TP74

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Radiation-Resistan Magnet for the J-PARC2006

    • 著者名/発表者名
      K.H.Tanaka, et al.
    • 雑誌名

      IEEE, Transactions of Applied Superconductivity Vol. 16, No.2

      ページ: 172-175

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnet Operation in Vacuum for High Radiation Environment near Production Target2006

    • 著者名/発表者名
      H.Takahashi, et al.
    • 雑誌名

      IEEE, Transactions of Applied Superconductivity Vol. 16, No.2

      ページ: 1346-1349

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Residual Gas Ionization Profile Monitor for High Intensity Proton Beams2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Sato et al.
    • 雑誌名

      IEEE, Nuclear Science Symposium Conference Record

      ページ: 1043-1043

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Secondary beam production in the nuclear and particle physics facility in J-PARC2005

    • 著者名/発表者名
      K.Agari et al.
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Matter 343

      ページ: 27-27

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Residual Gas Ionization Profile Monitor for High Intensity Proton Beams2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Sato, et al.
    • 雑誌名

      IEEE, Nuclear Science Symposium Conference Record

      ページ: 1043-1046

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Secondary beam production in the nuclear and particle physics facility in J-PARC2005

    • 著者名/発表者名
      K.Agari, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Matter 343

      ページ: 27-32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Sencondary beam production in the nuclear and particle physics facility in J-PARC2005

    • 著者名/発表者名
      K.Agari, 他15名
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials 343

      ページ: 27-32

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] J-PARC大強度陽子加速器施設 原子核素粒子実験施設建設グループ ハドロンビームラインサブグループ 第2次中間報告書2004

    • 著者名/発表者名
      田中 万博 ほか
    • 雑誌名

      KEK-Internal 2004-3

      ページ: 1-253

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 2nd Technical Report on the J-PARC Hadron Experimental Facility (in Japanese)2004

    • 著者名/発表者名
      K.H.Tanaka, et al.
    • 雑誌名

      KEK Internal 2004-3 2004-3

      ページ: 1-253

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 野海 博之: "2次ビームラインの設計レイアウト"KEK Proceedings. 18. 7-16 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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