J-PARC RCSキッカー電磁石のin-situでの脱ガス

In situ degassing of the kicker magnet in J-PARC RCS

神谷 潤一郎   ; 荻原 徳男; 引地 裕輔; 柳橋 亨; 金正 倫計  

Kamiya, Junichiro; Ogiwara, Norio; Hikichi, Yusuke; Yanagibashi, Toru; Kinsho, Michikazu

真空容器中の構造物を脱ガスする際は、真空容器の大気側に設置したヒーターで真空容器を加熱し、容器からの輻射や伝導で構造物を昇温する手法が一般的である。しかしこの手法では真空容器の熱伸びが発生するため、適用できる環境が制限される。特に加速器では、真空容器が隣のビームラインと締結されているため、この手法がとれない場合がある。真空容器を加熱することなく、内部構造物のみを昇温することができれば、そのような問題は解決できる。そのためには、ヒーターを真空容器内部へ導入し、熱源と真空容器の間を熱遮蔽し、熱流量を構造物へ向ければよい。われわれはこのヒーター導入式の手法を、J-PARC RCSビーム出射用キッカー電磁石の脱ガスに適用した。キッカー電磁石はフェライトをコアとして用いている。フェライトは多孔質であり気孔に水が吸着するため放出ガスが多い。キッカー電磁石をビームラインに設置した状態で(すなわちin-situで)昇温し、フェライトや他の構成部品からの放出ガスを低減することが目的である。フェライトを100C以上へ昇温すること、及び真空容器の温度上昇を30C以下へ抑えることを目標としてヒーター導入式の脱ガス手法の開発を行った。まず、原理実験を行い、本手法で真空内のキッカー電磁石を昇温できることを確認した。その後、実機への適応を見据え、ヒーターの選択、昇温試験を行ったので報告する。

This report aims to propose a new in situ degassing method by which only the kicker magnets were baked out without raising the temperature of the vacuum chamber by installing heat source and heat shield between the kicker magnet and the chamber wall. The target temperature of the ferrites in the kicker magnet is above 100C, while keeping the temperature rise of the vacuum chamber less than 30C in order to prevent the heat expansion of the vacuum chamber. After checking the operability of this method by thermal analysis with simple model, the experimental measurement was performed by using a RCS kicker magnet. The results showed that the target temperature was able to be achieved by this degassing method.