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Concept of curved magnetically guided liquid lithium target without a back plate for IFMIF

IFMIFのための背面壁を有さない湾曲型磁気ガイド液体リチウムターゲットの概念

木村 晴行; 帆足 英二*

Kimura, Haruyuki; Hoashi, Eiji*

IFMIFのような加速器駆動強力中性子源のために、背面壁を有さない湾曲型磁気ガイドリチウムターゲット(MGLT)が提案された。湾曲型MGLTは最も過酷な中性子損傷の条件下に置かれる湾曲型背面壁を有する従来のリチウムターゲットに取って代わることが可能である。MGLTに適した磁場は耐放射線性常伝導コイルとF82H部品(ヨーク,ノズル,高中性子束試験モジュール(HFTM))を組合せることにより生成される。磁場の形状はHFTMをMGLTに接近させることにより湾曲する。MGLTのリチウム流はPoisson Superfishコードにより計算された磁場を用いて2次元運動方程式により詳細に解析された。IFMIFのターゲット条件(リチウム流速15m/s、曲率半径1-1.6m、リチウム流の厚さ0.025m)を満足するために必要な磁束密度はターゲット領域で約0.5Tであることがわかった。MGLTとHFTM間の狭いギャップ(数mm)の制御はコイル電流の制御により可能である。

Curved magnetically guided lithium target (MGLT) without a back plate was proposed for accelerator-based intense neutron source such as IFMIF. The curved MGLT can replace conventional lithium target with a curved back plate under the most severe condition on neutron irradiation. The magnetic field suited for MGLT is produced in combination of radiation-proof resistive coils and F82H parts (yokes, nozzles and high flux test module (HFTM)). Shape of the magnetic field becomes curved in the target region by setting HFTM closely to MGLT. Lithium flow on MGLT was analyzed in detail by two dimensional equations of motion with magnetic field calculated by the Poisson Superfish code. The necessary magnetic flux density at the target region was found to be about 0.5 T to fulfill the IFMIF target conditions; flow speed of 15 m/s, curvature radius of 1-1.6 m and flow thickness of 0.025 m. A narrow gap (a few mm) between MGLT and HFTM could be controlled via control of the coil current.

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分野:Nuclear Science & Technology

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