大強度加速器における磁場共有型静電粒子分離装置の完成

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21340071
• 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: 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 (50391743)
• 研究分担者: 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) ; 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) ; 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, 准教授 (30342603) ; 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) ; 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)
• キーワード: 粒子分離 / 高電圧 / 耐放射線 / 二次粒子 / 大強度加速器

研究概要

『耐放射線性技術を適用し、かつ、より強い電場の発生』と『特殊形状の耐放射線電磁石』を融合した磁場共有型の静電型粒子分離装置(ESセパレータ)を完成させる事を目的としている。
昨年度に解体し構造や部品を精査した既存のESセパレータを試験機として組み上げ、ハドロン実験ホールK1.1BRビームラインの第一セパレータとしてビームライン上に精度よく設置した。実施内容の詳細は以下の通りである。
1.既存のセパレータについて、使用されている各構成部品を調査した。
2.コイルを組込み励磁して、粒子通過部分での内部磁場の分布を測定した。
3.平行電極の取付け方法、電極の平行度、真空槽に対する位置精度を吟味した。
4.ESセパレータをK1.1BRビームラインに活用できる様に組み立て設置した。
5.ビームラインに組み込む際に、狭い場所でも設置できる様ピローシール対応フランジとした。
6.真空システムの改善を施し、真空テストを行い到達真空度10^<-4>Pa台を実現した。
7.導入する絶縁ガスのコントロール系を作成し、安定に制御できる事を確認した。
8.高電圧を印可し、導入絶縁ガスと磁場と到達電圧の相関を測定した。
9.実際に二次ビームによりセパレータの性能を評価した。
二次ビームによるビーム調整では、限定的なアクセプタンスの条件のもとではあるものの、ESセパレータにより(K中間子)/(他の粒子)の値で1に近い良好な値が得られた。