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J-PARC LINAC 3MeVビームスクレーパの現状

Status of 3 MeV beam scrapers for the J-PARC LINAC

平野 耕一郎; 杉村 高志*; 栗原 俊一*

Hirano, Koichiro; Sugimura, Takashi*; Kurihara, Toshikazu*

2017年10月からのビーム利用運転において、3MeVビームスクレーパは1MWビーム利用運転のスクレーパ平均ビーム電流と同等または1.3倍の照射を行い、5ケ月間問題なく使用することができた。このときのスクレーパ表面温度は1800$$^{circ}$$Cであった。粒子数3E22個の3MeVビームによる照射損傷は、深さ700$$mu$$mであった。今後、加速器のビーム調整においてほとんど全てのビームがスクレーパに照射される可能性があるため、スクレーパに使われる炭素複合材より高い電流密度に耐えられるスクレーパ材料について検討しており、今回、熱伝導率の高いスクレーパ材料としてグラフェンとタングステンのビーム照射試験を行った。本稿では、3MeVビームスクレーパとスクレーパ材料のビーム照射試験について述べる。

We could use a 3 MeV beam scraper without a problem for five months when the scraper received to 1.3 times as high as a normal average beam current of the scraper in 1MW beam operation. The peak temperature on the scraper surface was 1800$$^{circ}$$C. Irradiation damage caused by the 3 MeV beam with particle number of 3E22 was 700 $$mu$$m depth. We study scraper materials which can withstand the current density higher than carbon composite used in the scraper because almost all beams can be irradiated to the scraper in 1 MW beam operation. Beam irradiation tests have been performed about graphene and tungsten as scraper materials with high heat conductivity. This paper describes beam irradiation test of the 3 MeV beam scraper and scraper materials.

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