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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

研究課題

研究課題/領域番号 18204026
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

研究代表者

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)

研究分担者 田中 万博  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 (90171743)
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, 准技師 (30391741)
鈴木 善尋  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 (90391755)
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, 助教 (60353372)
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)
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, 助教 (00415043)
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, 先任技師 (90391739)
加藤 洋二  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 (20391740)
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, 教授 (50192472)
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)
連携研究者 澤田 真也  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 (70311123)
研究期間 (年度) 2006 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
47,970千円 (直接経費: 36,900千円、間接経費: 11,070千円)
2009年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2008年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2007年度: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2006年度: 14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
キーワード大強度 / 耐放射線 / 速着脱 / 耐熱 / K中間子工場 / J-PARC / MIケーブル / 完全無機絶縁 / 間接水冷 / 真空 / トリチウム / MIC
研究概要

大強度加速器の標的装置近傍においては、ビームライン機器の内、真空チェンバーがビームの最も直近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り、技術的にもっとも設計困難な要素のひとつとなっている。そこで発想を大転換し巨大な真空チェンバー中で磁石を運転する事により、真空ダクトそのものをビーム付近から完全に廃する事を着想した。これを検証するため、真空中で大型超耐放射線電磁石を運転しうることを、実物大の模型を準備して実証した。一連の成果はJ-PARCハドロン実験施設において実用機の設計、施工、運用に生かされた。さらに2009年に開催された電磁石技術国際会議において口頭発表に選ばれた。

報告書

(6件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書   自己評価報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2010 2009 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (24件) (うち査読あり 16件) 学会発表 (19件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Construction and Status of the Hadron Experimental Hall2010

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

      Nuclear Physics A 835

      ページ: 81-87

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] J-PARC Facility2010

    • 著者名/発表者名
      Shinya Sawada
    • 雑誌名

      Nuclear Physics A 834

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Indirectly Cooled Radiation-Resistant Magnets for Hadron Target Station at J-PARC2010

    • 著者名/発表者名
      H.Takahashi, M.Takasaki, 他
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity (出版決定)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiation-Resistant Magnets for Hadron Experimental Hall of J-PARC2010

    • 著者名/発表者名
      K.H.Tanaka, M.Takasaki, 他
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity (出版決定)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction and Status of the Hadron Experimental Hall2010

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

      Nuclear Physics A835

      ページ: 81-87

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Hadron Experimental Hall.2009

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

      Nuclear Physics News volume19,issue4

      ページ: 15-17

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Radiation-Resistant Magnets for J-PARC2008

    • 著者名/発表者名
      K.H. Tanaka, E. Hirose, H. Takahashi, K. Agari, M. Ieiri, Y. Katoh, M. Minakawa, H. Noumi, Y. Sato, Y. Suzuki, M. Takasaki, A. Toyoda, H. Watanabe, Y. Yamanoi, T. Birumachi, K. Kato, T. Ozawa, M. Saijyo, Y. Saitoh, M. Tada, K. Yahata
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity Vol.18No.2

      ページ: 244-247

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Indirect-Cooling Radiation-Resistant Magnets2008

    • 著者名/発表者名
      H. Takahashi, K. Agari, E. Hirose, M. Ieiri, M. Iio, Y. Katoh, M. Minakawa, R. Muto, M. Naruki, H. Noumi, Y. Sato, S. Sawada, Y. Suzuki, M. Takasaki, K.H. Tanaka, A. Toyoda, H. Watanabe, Y. Yamanoi, M. Saijo, Y. Saitoh, K. Katoh, K. Yahata
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity Vol.18No.2

      ページ: 322-325

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shield Penetrating Water Cooled Bus Ducts for Radiation Resistant Magnets at J-PARC2008

    • 著者名/発表者名
      E. Hirose, K.H. Tanaka, H. Takahashi, K. Agari, M. Ieiri, Y. Katoh, A. Kiyomichi, M. Minakawa, R. Muto, M. Naruki, H. Noumi, Y. Sato, Y. Suzuki, M. Takasaki, A. Toyoda, Y. Yamada, Y. Yamanoi, H. Watanabe, H. Tanaka, K. Kato, N. Saitoh, M. Saijyo
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on applied Superconductivity vol.18,No.2

      ページ: 1439-1442

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Status and plan of J-PARC2008

    • 著者名/発表者名
      Shinya Sawdaa
    • 雑誌名

      Journal of Phys G35

      ページ: 6-6

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrostatic separator for K1. 8 beam line at J-PARC2008

    • 著者名/発表者名
      Masaharu Ieiri, Michifumi Minakawa, Keizo Agari, Yohji Katoh, Erina Hirose, Hiroyuki Noumi, Yoshinori Sato, Yoshihiro Suzuki, Hitoshi Takahashi, Minoru Takasaki, Kazuhiro Tanaka, Akihisa Toyoda, Yutaka Yamanoi, Hiroaki Watanabe
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics research B

      ページ: 4205-4208

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Indirect-Cooling Radiation-Resistant Magnets2008

    • 著者名/発表者名
      H. Takahashi, K. Agari, E. Hirose, M. Ieiri, M. Iio, Y. Katoh, M. Minakawa, R. Muto, M. Naruki, H. Noumi, Y. Sato, S. Sawada, Y. Suzuki, M. Takasaki, K. H. Tanaka, A. Toyoda, H. Watanabe, Y. Yamanoi, M. Saijo, Y. Saitoh, K. Katoh,and K. Yahata
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity Vol.18, No.2

      ページ: 322-325

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shield Penetrating Water Cooled Bus Ducts for Radiation Resistant Magnets at J-PARC2008

    • 著者名/発表者名
      E. Hirose, K. H. Tanaka, H. Takahashi, K. Agari, M. Ieiri, Y. Katoh, A. Kiyomichi, M. Minakawa, R. Muto, M. Naruki, H. Noumi, Y. Sato, Y. Suzuki, M. Takasaki, A. Toyoda, Y. Yamada, Y. Yamanoi, H. Watanabe, H. Tanaka,K. Kato, N. Saitoh, and M. Saijyo
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on applied Superconductivity vol.18, No.2

      ページ: 439-1442

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Developmont of Indirect-Cooling Radiation-Resistant Magnets2008

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

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity Vol.18 No.2

      ページ: 322-325

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Indirect-Cooling Radiation-Resistant Magnets2008

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takahashi, 他
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on.Applied Superconductivity June(掲載決定)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrostatic Separator for K1.8 beam line at J-PARC2008

    • 著者名/発表者名
      Michifumi Minakawa, Masaharu Ieiri, 他
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B (未定)(掲載決定)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnet Operation in Vacuum for High Radiation Environment near Production Target2006

    • 著者名/発表者名
      H. Takahashi, K. Agari, E. Hirose, M. Ieiri, Y. Katoh, M. Minakawa, H. Noumi, Y. Sato, Y. Suzuki, M. Takasaki, K. H. Tanaka, A. Toyoda, H. Watanabe, Y. Yamada, Y. Yamanoi, M. Saijo, Y. Saitoh, K. Katoh, K. Yahata
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on applied Superconductivity Vol.16

      ページ: 1346-1349

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnet Operation in vacuum for High Radiation Environment near Production Target2006

    • 著者名/発表者名
      H.Takahashi, M.Takasaki 他
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on applied Superconductivity Vol16-No2

      ページ: 1346-1349

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of Vacuum Sealing Devices for J-PARC Hadron Beamline2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamanoi, M.Takasaki 他
    • 雑誌名

      Proceedings of the 3rd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan & the 31th Linear Accelerator Meeting in Japan

      ページ: 472-474

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] DEVELOPMENT OF INDIRECT-COOLING RADIATION-RESISTANT MAGNETS2006

    • 著者名/発表者名
      H.Takahashi, M.Takasaki 他
    • 雑誌名

      Proceedings of the 3rd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan & the 31th Linear Accelerator Meeting in Japan

      ページ: 723-725

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of Vacuum Windows for J-PARC Hadron Beamline2006

    • 著者名/発表者名
      K.Agari, M.Takasaki 他
    • 雑誌名

      Proceedings of the 3rd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan & the 31th Linear Accelerator Meeting in Japan

      ページ: 475-477

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Radiation-Resistant Magnets for Hadron Experimental Hall of J-PARC

    • 著者名/発表者名
      K.H. Tanaka, E. Hirose, H. Takahashi, K. Agari, M. Ieiri, Y. Katoh, A. Kiyomichi, M. Minakawa, R. Muto, M. Naruki, H. Noumi, Y. Sato, S. Sawada, Y. Suzuki, M. Takasaki, A. Toyoda, H. Watanabe, Y. Yamanoi, M. Iio, K. Kato, T. Ozawa, M. Saijyo, Y. Saitoh, H. Satoh, K. Yahata, T. Birumachi
    • 雑誌名

      Accepted for publication in IEEE Transactions on Applied Superconductivity

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Indirectly Cooled Radiation-Resistant Magnets for Hadron Target Station at J-PARC

    • 著者名/発表者名
      H. Takahashi, K. Agari, E. Hirose, M. Ieiri, M. Iio, Y. Katoh, A. Kiyomichi, M. Minakawa, R. Muto, M. Naruki, H. Noumi, Y. Sato, S. Sawada, Y. Suzuki, M. Takasaki, K.H. Tanaka, A. Toyoda, H. Watanabe, Y. Yamanoi, K. Ogata, M. Saijo, Y. Saitoh, K. Katoh, K. Yahata
    • 雑誌名

      Accepted for publication in IEEE Transactions on Applied Superconductivity

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction and operation of the magnetic septa for the slow beam, extraction from the J-PARC 50GeV

    • 著者名/発表者名
      R. Muto, Y. Arakaki, K. Fan, K. Ishii, A. Kiyomichi, H. Kobayashi, H. Matsumoto, S. Murasugi, H. Nakagawa, J. Odagiri, K. Okamura, I. Sakai, H. Sato, S. Sawada, Y. Shirakabe, K.H. Tanaka, S. Tokumoto, M. Tomizawa, E. Yanaoka
    • 雑誌名

      Proton Synchrotron Accepted for publication in IEEE Transactions on Applied Superconductivity

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] J-PARCハドロンターゲットステーションにおける大型真空箱"ペンタゴン2009

    • 著者名/発表者名
      高橋仁
    • 学会等名
      第6回日本加速器学会年会, 日本原子力研究開発機構, 第6回日本加速器学会年会報告集
    • 年月日
      2009-08-06
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] J-PARCハドロンビームダンプの設計・開発(3)2009

    • 著者名/発表者名
      上利恵三
    • 学会等名
      第6回日本加速器学会年会、日本原子力研究開発機構, 第6回日本加速器学会年会報告集
    • 年月日
      2009-08-06
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] J-PARCハドロンビームライン真空窓の開発2009

    • 著者名/発表者名
      山野井豊
    • 学会等名
      第6回日本加速器学会年会, 日本原子力研究開発機構、第6回日本加速器学会年会報告集
    • 年月日
      2009-08-06
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] The first beam from the J-PARC 50 GeV-PS, Oral Presentation at Varenna2009

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Kazuhiro
    • 学会等名
      International Conference on Nuclear Reaction Mechanisms
    • 発表場所
      Varenna (Italy)
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] The first beam of the J-PARC hadron experimental hall, Oral presentation at 8th European Research Conference on "Electromagnetic Interactions with Nucleons and Nuclei" (EINN 2009)2009

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Kazuhiro
    • 学会等名
      Milos Conference Center George Eliopoulos
    • 発表場所
      Milos Island, Greece
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] J-PARC Facility, Oral presentation at US-Japan Joint Workshop on Meson Production Reactions at Jefferson Lab and J-PARC2009

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Kazuhiro
    • 学会等名
      Hilton Waikoloa Village
    • 発表場所
      Hawaii's Big Island, U.S.A.
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Indirectly Cooled Radiation-Resistant Magnets for Hadron Target Station at J-PARC2009

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Hitoshi
    • 学会等名
      Oral presentation at MT-21, the 21st International Conference on Magnet Technology, Held in Hefei
    • 発表場所
      Anhui, China
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Radiation-Resistant Magnets for Hadron Experimental Hall of J-PARC2009

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Kazuhiro
    • 学会等名
      Oral presentation at MT-21, the 21st International Conference on Magnet Technology, Held in Hefei
    • 発表場所
      Anhui, China
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Construction and Status of the Hadron Experimental Hall2009

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Kazuhiro
    • 学会等名
      Oral presentation at Hyp-X: 10th International Conference on Hypernuclear and Strange Particle Physics, 第6回日本加速器学会年会, 日本原子力研究開発機構, 第6回日本加速器学会年会報告集
    • 発表場所
      "RICOTTI" in Tokai, Ibaraki, Japan
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] The first beam of the J-PARC hadron experimental hall2009

    • 著者名/発表者名
      K.H.Tanaka
    • 学会等名
      8th European Research Conference on "Electromagnetic Interactions with Nucleons and Nuclei" (EINN 2009)
    • 発表場所
      Milos Conference Center George Eliopoulos, Milos Island, Greece
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] J-PARCハドロン実験施設におけるビームコリメータ2008

    • 著者名/発表者名
      高橋仁
    • 学会等名
      第5回日本加速器学会年会兼第33回リニアック技術研究会
    • 発表場所
      東広島市中央公民館
    • 年月日
      2008-08-06
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] J-PARCハドロン実験施設におけるビームコリメータ2008

    • 著者名/発表者名
      高橋仁
    • 学会等名
      第5回日本加速器学会年会・第33回リニアック技術研究会
    • 発表場所
      東広島市中央公民館
    • 年月日
      2008-08-06
    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
  • [学会発表] J-PARCハドロンビームダンプの設計・開発2008

    • 著者名/発表者名
      上利恵三
    • 学会等名
      第5回日本加速器学会年会兼第33回リニアック技術研究会
    • 発表場所
      東広島市中央公民館
    • 年月日
      2008-08-05
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] J-PARCハドロンビームダンプの設計・開発2008

    • 著者名/発表者名
      上利恵三
    • 学会等名
      第5回加速器学会年会兼 第33回リニアック技術研究会
    • 発表場所
      東広島市中央公民館
    • 年月日
      2008-08-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Status of Hadron Experimental Facility and Neutrino Facility of J-PARC 50 GeV-PS2008

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Tanaka
    • 学会等名
      Asia Science Seminar on Frontier Science at High-Intensity Proton Accelerators
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Hadron Experiments at J-PARC2008

    • 著者名/発表者名
      Shinya Sawada
    • 学会等名
      Asia Science Seminar on Frontier Science at High-Intensity Proton Accelerators
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] J-PARCハドロンビームダンプの設計・開発2008

    • 著者名/発表者名
      上利恵三
    • 学会等名
      第5回加速器学会年会第33回リニアック技術研究会
    • 発表場所
      東広島市中央公民館
    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
  • [学会発表] Development of Indirect-Cooling Radiation-Resistant Magnets2007

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Takahashi, 他
    • 学会等名
      4th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan(第4回加速器学会年会)
    • 発表場所
      和光市
    • 年月日
      2007-08-01
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Electrostatic Separator for K1. 8 beam line at J-PARC2007

    • 著者名/発表者名
      Masaharu Ieiri
    • 学会等名
      XVth International Conference on Electromagnetic Isotope Separators and Techniques Related to their Applications
    • 発表場所
      Deauville, France
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [図書] J-PARC原子核素粒子実験施設技術設計報告書(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、里嘉典、青木香苗、上利恵三、飯尾雅実、家入正治、加藤洋二、澤田真也、鈴木善尋、高橋仁、高橋俊行、高崎稔、豊田晃久、野海博之、広瀬恵理奈、皆川道文、山野井豊、渡辺丈晃、高エネルギー加速器研究機構
    • 総ページ数
      301
    • 出版者
      KEK-Internal
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [図書] J-PARC原子核素粒子実験施設技術設計報告書(ハドロンビームラインサブグループ第3次中間報告書)(KEK-Internal)2007

    • 著者名/発表者名
      田中万博、里嘉典、青木香苗、上利恵三、飯尾雅実、家入正治、加藤洋二、澤田真也、鈴木善尋、高橋仁、高橋俊行、高崎稔、豊田晃久、野海博之、広瀬恵理奈、皆川道文、山野井豊、渡辺丈晃
    • 総ページ数
      301
    • 出版者
      高エネルギー加速器研究機構
    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2021-12-14  

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