Engineering design of JSNS shutter system

JSNSシャッターシステムの技術設計

及川 健一   ; 高田 弘   ; 前川 藤夫  ; 原田 正英   ; 二川 正敏  ; 池田 裕二郎

Oikawa, Kenichi; Takada, Hiroshi; Maekawa, Fujio; Harada, Masahide; Futakawa, Masatoshi; Ikeda, Yujiro

J-PARC/JSNSの中性子ビームシャッターシステムは、各シャッターが独立に制御され、また独立にメンテナンス可能という前提条件の下で設計された。これは、JSNSの使い勝手とインターロックシステムの観点から非常に重要である。われわれが直面した最大の難問は、JSNSビーム・ラインの非対称かつ狭い角度のビームライン間隔において、シャッターデザインの前提条件を満たすことであった。これを実現するため、2本のシャフトでシャッターブロックを吊るコンパクトなボール・スクリュージャッキシステムを設計した。シャッター開閉動作時の回転動作は、各シャフトガイドに取り付けられたオイルレス・ベアリングで吸収される。組立てられた機器はサーボモータによって駆動される。

Neutron beam shutter system of JSNS at J-PARC has been designed under a particular precondition that every shutter should be controlled and maintained independently. This is very important from viewpoints of usability and interlock system of JSNS. The biggest challenge we faced was that to meet a single shutter design on asymmetric and narrow angular intervals of JSNS beam-lines; 6.7 in minimum and 12.7 in maximum. To realize this precondition, a compact ball screw jack system sustaining a shutter gate with two shafts was designed. Rotating motion during open/close stroke is absorbed by a couple of oilless bearings (OILES corp.) fitted in every shaft guide. The assembly is driven by an electric servomotor.