水銀ターゲット容器の製作

Fabrication of mercury target vessel

涌井 隆  ; 粉川 広行  ; 羽賀 勝洋  ; 二川 正敏  ; 林 良一*; 内山 尚義*; 岡元 義尚*; 仲村 宏二*

Wakui, Takashi; Kogawa, Hiroyuki; Haga, Katsuhiro; Futakawa, Masatoshi; Hayashi, Ryoichi*; Uchiyama, Naoyoshi*; Okamoto, Yoshinao*; Nakamura, Koji*

J-PARCの中核施設である物質・生命科学実験施設の建設が終了し、陽子ビームの受入れを開始した。核破砕中性子源となる水銀ターゲット容器については、平成15年度より受注メーカーによる詳細設計,製作及び工場・現地試験検査が実施された。水銀ターゲット容器は、水銀容器破損時の外部への水銀漏洩防止及び陽子ビーム入射に伴う保護容器の温度上昇抑制のため、3重壁構造となっている。また、他機器(ターゲット台車,保管容器,ヘリウムベッセルフランジ,反射体及び水冷遮蔽体)との取り合い関係から、溶接で組み立てられる水銀ターゲット容器は十分な製作精度が要求される。さらに、水銀ターゲット容器は多重壁構造であるので、工場試験検査は製作ステップごとに実施した。本報では、水銀ターゲット容器の各要素の要求仕様及び基本構造を記述するとともに、受注メーカーが水銀ターゲット容器を製作した際の手順についてまとめている。また、溶接に伴う著しい変形など、製作段階で発生した事象について示すとともに、各事象に対する1号機の対応及び2号機以降の水銀ターゲット容器の設計及び製作に関する改善案を提案した。

The construction of materials and life science experimental facility in J-PARC project had been completed. The mercury target vessel consists of triple-walled structure in order to prevent the leak of mercury to outside at the failure of the mercury vessel and to remove the heat of the safety hull, which covers the mercury vessel, due to the injection of the pulsed proton beams. The high fabrication accuracy is required for the mercury target vessel assembled by the welding. In this report, the required specification and basic structure of parts in the mercury target vessel are described and the fabrication procedure of the mercury target vessel by the vender is reported. In the fabrication of the mercury target vessel, there were many troubles such as large deformation due to the welding and then the vender repaired and brought the mercury target vessel to completion. Furthermore, improvements for the design and fabrication of the mercury target are reported.