大強度陽子加速器における真空(J-PARC 3GeVシンクロトロンでのチャレンジ)

Challenges to the vacuum system in high intensity accelerators

神谷 潤一郎   

Kamiya, Junichiro

本研究会は真空科学技術分野の研究に携わり、今後の真空科学の発展を支えていくことが期待されている若手研究者らによる講演及び議論を行うことを目的としている。自身の発表では、大強度加速器の真空の役割や特徴を、これまでのJ-PARC及びCERNにおける実績や経験をベースに述べる。加速器真空システムの特徴は、(a)規模の大きさ、(b)粒子(ビーム)の存在、(c)放射線などがあるが、これら特徴がさらに大強度ビーム加速器では際立ってくる。これらの特徴はお互い独立ではない。結果真空の果たす役割も多岐に渡ってくる。放射化はビームの存在により発生する。また低放射化材料と真空特性の両立が開発要素となる。さらに粒子と壁との相互作用は壁の処理法にかかわってくる。講演は自分自身が実際にかかわった真空装置である、J-PARCキッカー電磁石、大口径チタン製真空容器、強磁性体真空容器、CERNでのコリメーターに関する実験等を紹介することで、大強度ビーム加速器における真空の役割の重要性や面白さを伝えることを狙いとする。また、講演及び議論を通してJ-PARC加速器の安定運転のための真空システムの役割について理解を深めることを目的とする。

This workshop intends to an activation of vacuum science field thorough talks of young scientists, who are concerning themselves in the vacuum technology, surface, thin films, and so on. My talk will be based on my own experiments, which are cultivated though works in J-PARC and CERN. The abstract is following. High power beam is one of the mainstreams of the particle accelerators. Characteristics of vacuum systems in accelerators are their large dimensions, existence of beam, radiation circumstances. These characteristics are not independent. And therefore in high power accelerators, there are many functions, which related to the vacuum are broad. In my talk, I intend to show the importance and appeals of the vacuum in high power accelerators through experimental results of vacuum apparatus, to which I actually related, such as a J-PARC kicker magnet, a large aperture titanium chamber, a vacuum chamber of high magnetic permeability, and a CERN collimator.