MLFの0.2MWビームコミッショニング

Proton beam commissioning at J-PARC MLF under 0.2 MW beam power

明午 伸一郎   ; 大井 元貴 ; 甲斐 哲也   ; 池崎 清美; 圷 敦; 原口 哲也; 藤森 寛*; 坂元 眞一; 伊藤 学; 二川 正敏  

Meigo, Shinichiro; Oi, Motoki; Kai, Tetsuya; Ikezaki, Kiyomi; Akutsu, Atsushi; Haraguchi, Tetsuya; Fujimori, Hiroshi*; Sakamoto, Shinichi; Ito, Manabu; Futakawa, Masatoshi

J-PARCの物質・生命科学実験施設では平成22年の11月から0.2MWの連続運転を開始した。パルス陽子ビームに起因する水銀ターゲット容器の損傷は陽子ビームのピーク密度の4乗に比例するために、損傷低減にはターゲット上でのビームのピーク密度を減少させることが重要な鍵となり、プロファイル測定が不可欠である。そこで0.2MWの運転終了後にターゲット容器にイメージングプレートを密着させ、放射化法によるプロファイルの測定を行った。ピーク密度の減少は四極電磁石の励磁を変化させビームを広げることにより可能であるが、ターゲット周辺の構造体の発熱が高くなるために、実際に周辺部の発熱を測定しながらビーム調整を行うことが重要である。そこで実際の運転において周辺部の発熱密度を熱電対でオンタイムに測定する方法を開発し測定した。0.2MW運転時でのターゲット内のピーク発熱密度は1.7J/cc/pulse以下と十分低くすることができた。ターゲット周辺部の発熱密度は0.3W/ccであり許容値の1W/ccを十分に下回っていることが確認できた。

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