大強度陽子加速器計画1MW核破砕中性子源の中性子ビームシャッター制御系の設計

Design of control system of neutron beam shutters for 1MW spallation neutron source at Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC)

高田 弘   ; 甲斐 哲也   ; 及川 健一   ; 酒井 健二 

Takada, Hiroshi; Kai, Tetsuya; Oikawa, Kenichi; Sakai, Kenji

大強度陽子加速器計画(J-PARC)で建設する1MW核破砕中性子源の中性子ビームシャッターシステムの制御系の設計を行った。本制御系はユーザーがビームタイムに実験ホールでシャッターの開閉操作ができ、かつ、保守時期に施設側の作業員がシャッター駆動装置室でシャッターを駆動することができるよう構成されている。また、作業者はシャッターが閉じている場合に中性子実験装置室に入室することができることを大前提とし、この条件を人的保護系(PPS)に組み込んでユーザーの安全を確保する設計とした。さらに、このシステムを信頼度の高いものとするために、シャッター閉信号をリミットスイッチとロータリーエンコーダの二系統で形成すること、シャッターの電源系を無停電電源に接続し、停電時の信号喪失を防止するという機器設計を施した。

We have designed the control systems of neutron beam shutters of the 1-MW spallation neutron source under the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) project. The control system was designed that users were able to open and/or close shutters at experimental halles during a beam-time and facility's personnel could move shutters near the shutter drive mechanism room at the maintenance period. Moreover, it was designed to keep the primary condition that personnels were allowed to enter the instrument room when the shutter is closed. This condition was integrated to the Personnel Protection System (PPS) to ensure the safety of the personnel. Components were also designed to enhance the reliability of the control system as follows: shutter close position is detected independently by two kinds of devices of a mechanical limit switch and a rotary encorder, and the power supply for the shutter system was connected with an UPS to prevent loss of signals in case of a power failure.