J-PARC 3GeVシンクロトロンビームコリメータの故障事象

A Malfunction of the beam collimator system in J-PARC 3 GeV rapid cycling synchrotoron

山本 風海   ; 岡部 晃大  ; 神谷 潤一郎   ; 吉本 政弘  ; 竹田 修; 高柳 智弘   ; 山本 昌亘   

Yamamoto, Kazami; Okabe, Kota; Kamiya, Junichiro; Yoshimoto, Masahiro; Takeda, Osamu; Takayanagi, Tomohiro; Yamamoto, Masanobu

2007年のRCSの運転開始以後、ビームコリメータではこれまで不具合は起きていなかったが、2016年4月の保守作業時に真空漏れが発生した。ビームコリメータはその機能の上から、非常に放射化することが予想されていたため、真空フランジを遠隔から着脱するためのリモートクランプシステムをはじめとして、作業中の被ばく量を低減するための準備がなされていた。そのため、今回故障が発生してから代わりのダクトへの入れ替えを行うに際して、ビームが直接当たるコリメータ本体では40mSv/hという非常に高い表面線量が測定されたにも関わらず、作業者の被ばく線量は最大でも60マイクロSvに抑えることに成功した。本発表では、コリメータの故障から復旧までの状況について報告する。

The 3 GeV Rapid-Cycling Synchrotron (RCS) of the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) project generates 1MW proton beam for the neutron experiments and Main ring accelerator. In case of such high intensity hadron accelerator, the most important issue is to reduce the uncontrolled loss. The beam collimation system is designed for this purpose. In the present design, the physical aperture is 1.5 times wider than the primary collimator aperture and the beam loss can be enough localized on this condition. After a startup of RCS in 2007, the collimator system of RCS worked well. But vacuum leakage occurred during the maintenance period in April, 2016. Since it was expected that the beam collimator was radio-activated very much, we took the influence of radiation into consideration and designed the collimator (ie. a remote clamp system to connect/take off it with a vacuum flange away from itself). Therefore, during the recovery work of the collimator, we were able to reduce the worker dose to less than 60 micro Sv though the collimator block had a residual dose of 40 mSv/h.