Reliability of J-PARC accelerator system over the past decade

J-PARC加速器の過去十年の運転統計

山本 風海   ; 長谷川 和男; 金正 倫計  ; 小栗 英知  ; 林 直樹  ; 山崎 良雄 ; 内藤 富士雄*; 吉井 正人*; 外山 毅*

Yamamoto, Kazami; Hasegawa, Kazuo; Kinsho, Michikazu; Oguri, Hidetomo; Hayashi, Naoki; Yamazaki, Yoshio; Naito, Fujio*; Yoshii, Masahito*; Toyama, Takeshi*

J-PARC施設は量子ビームを用いた様々な科学実験を行うために建設された。施設はリニアック, 3GeVシンクロトロン(RCS),主リング(MR)の3つの加速器とRCSおよびMRからビームを受ける実験施設群で構成される。J-PARCは、物質生命科学実験施設(MLF)において中性子を用いたユーザー利用運転を2008年12月より開始し、東日本大震災やハドロン実験施設における放射能の管理区域外へのリーク、中性子ターゲットの破損などによる比較的長期の中断を挟みながらも現在まで10年以上運転を継続してきた。これまでの加速器の運転統計データから、特に大きなトラブルが無ければ、MLFの運転稼働率は90%程度、MRがビームを供給するハドロン実験およびニュートリノ実験は85%程度の稼働率が確保できていることを確認した。また、近年ではイオン源の寿命が延びたことでその保守日数が低減され、その分運転日数に余裕を持つことができるようになった。そのため、トラブル発生時にその予備日を運転に回すことができ、稼働率はさらに改善している。運転中の停止頻度も、2018年夏にリニアックのビームロスモニタの設定を見直すことで劇的に低減することができた。

The Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) is a multipurpose facility for scientific experiments. The accelerator complex consists of a 400-MeV Linac, a 3-GeV Rapid-Cycling Synchrotron (RCS) and a 30-GeV Main Ring synchrotron (MR). The RCS delivers a proton beam to the neutron target and MR, and the MR delivers the beams to the neutrino target and the Hadron Experimental Facility. The first operation of the neutron experiments began in December 2008. Following this, the user operation has been continued with some accidental suspensions. These suspensions include the recovery work due to the Great East Japan Earthquake in March 2011 and the radiation leak incident at the Hadron Experimental Facility. In this report, we summarize the major causes of suspension, and the statistics of the reliability of J-PARC accelerator system is analyzed. Owing to our efforts to achieve higher reliability, the Mean Time Between Failure (MTBF) has been improved.