大強度ビームハンドリングの研究

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17204019
• 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: 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, 大強度陽子加速器計画推進部, 教授 (90171743)
• 研究分担者: 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) ; 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, 准教授 (50192472) ; 三浦 太一 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 (80209717) ; 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, 技師補 (90391763)
• キーワード: 大強度 / 遠隔操作 / 耐放射線性 / 速着脱 / 耐熱性 / K中間子工場 / J-PARC / MIケーブル

研究概要

現在建設がすすめられている大強度加速器J-PARCでは、ビーム出力がほぼ1メガワットに達する。このような大強度(ハイパワー)ビームを輸送するビームラインの構成要素が持つべき特性として、次の事項が挙げられる。
1:耐放射線性に優れること、
2:交換が用意であること、
3:耐熱性あるいは強制的な除熱(水冷などの)機能を有すること。
本研究の目的は、大強度(ハイパワー)ビームを取り扱うビームライン要素の実物大模型(できれば実物!)を試作し、かつそれらが設置されるであろうビームライン室のモックアップを準備し、これらビームライン要素がメンテナンス(交換)シナリオを含む「システム」として動作する事を実証 ・確認することである。
H17-18年度の研究により、上記特性を有する各種装置類、部品類の規格(スペック)はほぼ確定している。H19年度は、これまでに準備改造した装置類ならびにモックアップを用いて長期の総合試運転を続行、実施した。また年度途中に置いて、それまでの総合試運転の結果を参考にし、全体にわたる総合的な手直しを実施した。これは関連全品目に及ぶ改造である。また関連するモックアップ本体の改善も実施した。
以上の結果、主なる装置類の基本スペックが完全に確定した。またH19年度早々より、J-PARCハドロン実験施設の建設が開始された。本研究で準備してきたモックアップは、現場での設置等で発生する問題を迅速に解決するためのテストベンチとしても活躍した。

研究成果

• [雑誌論文] Radiation Resistant Magnets for J-PARC (2008)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Tanaka, 他
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Applied Superconductivity June(掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shield Penetrating Water Cooled Bus Ducts for Radiation Resistant Magnets at J-PARC (2008)
  • 著者名/発表者名: Erina Hirose, 他
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Applied Superconductivity June(掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Eddy Current Effects of the J-PARC RCS Sextupole Magnets (2008)
  • 著者名/発表者名: Susumu Igarashi, 他
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Applied Superconductivity June(掲載決定)
  • 査読あり
• [学会発表] PTICAL TRANSITION RADIATION MONITOR FOR HIGH INTENSITY PROTON BEAM AT THE J-PARC (2007)
  • 著者名/発表者名: A.Toyoda, K.Agari, M.Ieiri, 他
  • 学会等名: 8th European Workshop on Beam Diagnostics and Instrumentation for Particle Accelerators
  • 発表場所: ベニス
  • 年月日: 2007-05-22
• [図書] J-PARC原子核素粒子実験施設技術設計報告書(KEK-Internal2007-1) (2007)
  • 著者名/発表者名: 田中 万博, 他
  • 総ページ数: 301
  • 出版者: 高エネルギー加速器研究機構
• [備考]
  • URL: http://www-ps.kek.jp/jhf-np/pdf/KEK-Internal_2007-1.pdf