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パルス中性子源診断システムの概要

Outline of pulsed neutron source monitoring system

大井 元貴 ; 酒井 健二 ; 神永 雅紀  ; 加藤 崇

Oi, Motoki; Sakai, Kenji; Kaminaga, Masanori; Kato, Takashi

JSNS$$cdot$$SNSなどのパルス中性子源では、冷減速材として液体水素が使用される。液体水素減速材の中性子特性は、水素分子のオルソ・パラ比や温度変化によって変動することが実験的に明らかになっている。特にパルス特性の変化は、加速器トリップや放射線等の影響によって否応なく変化すると予想される。このような問題に対処するために、パルス中性子源診断システムを提案する。本システムは、中性子ビームライン上に小型の中性子検出器を設置して、減速材から放出される中性子スペクトルの連続測定を行い、陽子ビーム電流値や、その他中性子源の状態と合わせて評価することで、減速材から放出される中性子特性の評価を行い、一定時間ごとの減速材内部の状態を記録することで、中性子散乱実験における入射中性子特性の違いを把握することができる。さらに、加速器や中性子源施設の運転情報と減速材内部の情報の時系列を比較してパターン化することで、中性子特性の変化をリアルタイムで予測し、長期間の観測を続けることで、デカップラーやポイゾンの燃焼の過程を追跡することも期待される。

At the pulsed neutron source such as JSNS and SNS, liquid hydrogen moderators are used as cold moderator. Neutronic performance of the liquid hydrogen moderator changes depending on the hydrogen temperature and ortho/para concentration. Especially, pulse width and decay time are important for the resolution of neutron scattering experiment. To resolve these problems, I propose the pulsed neutron source monitoring system. The system monitors the neutron spectrum, proton beam current, and other facility information. Then automatically analyze and estimate real time moderator status. And more, with the long term operation, the system would be show the burn up of decoupler and poison in the moderator.

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