J-PARC負水素イオン源の運転状況

Operation status of the J-PARC negative hydrogen ion source

小栗 英知  ; 池上 清*; 大越 清紀 ; 滑川 裕矢; 上野 彰  ; 高木 昭*

Oguri, Hidetomo; Ikegami, Kiyoshi*; Okoshi, Kiyonori; Namekawa, Yuya; Ueno, Akira; Takagi, Akira*

J-PARC加速器の稼働率向上のためには、稼働率を決定する要因の一つであるイオン源について、定期保守点検の頻度及び所要時間の低減が必要となる。実際に必要な保守点検頻度を評価するために2010年11月のRUN#36にて初めて2か月間連続運転を行った。その結果、イオン源は一度も保守作業を行わずにビーム電流16mAの条件で1270時間の連続運転に成功した。続くRUN#37では、最初の217時間を25mAで運転し、その後RUN#36と同条件の16mAで連続運転を行った。しかし1029時間経過後にイオン源の構成部品であるフィラメントが断線し、RUN途中で保守作業を行う結果となった。フィラメントの寿命はイオン源に投入するアークパワーに依存し、25mA運転時の所要パワーは16mA時の2.5倍程度であることを考慮すると、両RUNの結果はビーム電流16mAの条件ではイオン源は約1200時間の連続運転が可能であることを示している。保守点検の所要時間低減については、交換部品をすべてユニット化し、さらに専用の保管装置を製作して交換部品をインストール直前まで真空中で保管するなどの措置を講じた。その結果、今まで4日間程度を要していた保守点検時間を2日間程度まで短縮することができた。

The availability of the ion source is directly related to the operation time of the J-PARC accelerator. To evaluate the lifetime of the present ion source, we tried to perform two months beam operation in RUN#36. As the result of the trial operation, 1270 h continuous operation was achieved at the beam current of 16 mA. In RUN#37, the ion source was operated at 25 mA for 217 h at first, then the beam current was decreased to 16 mA. After 1029 h operation, the filament of the ion source was cut off and the beam run was interrupted. By considering the consumption rate of the filament is depended on the beam current, these operation results show the lifetime of the ion source is approximately 1200 h. For another attempt to improve the ion source availability, we tried to decrease the required time for maintenance. By unitizing the replacement parts and keeping them under the vacuum condition until just before the installing, the maintenance time can be decreased from four to two days.