Issues to be verified by IFMIF prototype accelerator for engineering validation

技術実証においてIFMIFプロトタイプ加速器により確証すべき課題

杉本 昌義; 今井 剛; 奥村 義和; 中山 光一*; 鈴木 昌平*; 三枝 幹雄*

Sugimoto, Masayoshi; Imai, Tsuyoshi; Okumura, Yoshikazu; Nakayama, Koichi*; Suzuki, Shohei*; Saigusa, Mikio*

国際核融合材料照射施設(IFMIF)は核融合炉用材料開発のための加速器ベースの強力中性子源である。施設には2台の加速器があり、それぞれ最大40MeV/125mAの重陽子ビームを発生する。過去に350MHzにおける7MeV/100mAの陽子加速に成功した例はあるものの、IFMIF仕様の175MHz重陽子加速を実証することが重要であり、次期フェーズの技術実証期間において基本性能を実証する予定である。特に重要な設計パラメータである加速器間のビーム受け渡しエネルギーや高周波源特性等はプロトタイプ用に最適化する必要がある。このようなプロトタイプ設計に必要な基本要素技術(イオン源,FQへのビーム整合,高周波システム要素等)について現在、実施中の試験について目標と現状を述べるとともに、日本から提案中のプロトタイプの概念構成を示す。

International Fusion Materials Irradiation Facility (IFMIF) is an accelerator-based intense neutron source for fusion reactor materials development. Each one of the two accelerator modules needs to have a capability to provide the 40MeV/125mA deuteron beam continuously. Although the technology to produce the 7MeV/100mA proton beam is already verified using 350 MHz linac in the past, an engineering study using a prototype is necessary to verify the performance of IFMIF 175 MHz deuteron linac, and Engineering Validation Phase (EVP) is planned for this purpose. Some critical design parameters, like final and transition energies of linacs or RF source characteristics, are needed to be optimised for the prototype. As it is also important to verify the essential component technology, e.g. ion source, RFQ beam matching, rf system components, etc., the present status and expected results of such undergoing verification tests are described. An integrated concept of prototype accelerator is shown as a Japanese proposal for EVP to provide for the international discussion.