J-PARC水銀ターゲットシステムの完成; 概要とトピックス

Completion of J-PARC mercury target system; Outline and topics

羽賀 勝洋  ; 粉川 広行  ; 涌井 隆  ; 花野 耕平; 二川 正敏  

Haga, Katsuhiro; Kogawa, Hiroyuki; Wakui, Takashi; Hanano, Kohei; Futakawa, Masatoshi

J-PARCの1MW核破砕中性子源施設として建設した水銀ターゲットシステムが完成し、陽子ビーム受入と中性子発生に成功した。本稿では物質・生命科学実験施設の核破砕中性子源と水銀ターゲットシステムの概要を紹介するとともに、これらの製作・設置の過程で生じた主要なトピックスについて紹介する。すなわち、水銀ターゲット容器については溶接によってビーム窓部に容器の寿命に悪影響を及ぼす残留応力が生じることが懸念されたため、TIG溶接と電子ビーム溶接(EB)について残留応力を評価し、EBを用いれば残留応力が問題ないレベルであることを確認した。また、水銀循環設備については新たに開発したPMポンプの仕組み,外観,試験運転の結果等を紹介する。最後にターゲット台車については水銀循環設備,ドレンタンクなど、水銀循環系一式を一つの台車上に搭載した構造の特徴などについて紹介する。

The construction of the mercury target system which is the 1MW class spallation neutron source under the J-PARC project has been completed. The mercury target system consists of the mercury target vessel, the mercury circulation system and the target trolley. The outline of the spallation neutron source in the material and life science experimental facility, and the mercury target system is reported. Several topics appeared in the course of the system fabrication and assembling are also reported. For the target vessel, the residual stress at the beam window was evaluated, and it was confirmed that the stress level is low and no problem. For the mercury pump, the outer shape and the structure of the mechanical PM pump which was newly developed and its operational results are reported. For the target trolley, the characteristic structure where all of the mercury related devices are mounted on the single trolley is reported.