J-PARC 3GeVシンクロトロン1MW運転状況

Results of 1-MW operation in J-PARC 3 GeV rapid cycling synchrotron

山本 風海   ; 山本 昌亘   ; 山崎 良雄 ; 野村 昌弘  ; 菅沼 和明 ; 藤来 洸裕; 神谷 潤一郎   ; 畠山 衆一郎; 發知 英明  ; 吉本 政弘  ; 仲野谷 孝充  ; 田村 文彦   ; Saha, P. K.   ; 金正 倫計  

Yamamoto, Kazami; Yamamoto, Masanobu; Yamazaki, Yoshio; Nomura, Masahiro; Suganuma, Kazuaki; Fujirai, Kosuke; Kamiya, Junichiro; Hatakeyama, Shuichiro; Hotchi, Hideaki; Yoshimoto, Masahiro; Nakanoya, Takamitsu; Tamura, Fumihiko; Saha, P. K.; Kinsho, Michikazu

J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)は物質生命科学実験施設および主リングに最大1MW相当のビームを供給する目的で建設された。J-PARCでは運転開始よりビーム調整と機器の改良を進めており、供用運転として段階的にビーム出力を増加しながら、設計最大出力である1MWの連続運転試験を断続的に行ってきた。これまで実施してきた1MW連続運転試験の結果から、RCSはビームを精度よくコントロールしており、ビーム損失は連続運転の妨げとならないことが確認できた。しかし一方で、ビームを加速する高周波空胴に余裕が無いため、引き続き増強を進める必要があることが判明した。また、2020年6月以降の気温と湿度が高い条件下では、冷却水の供給温度が上がり、機器の冷却が十分にできず運転できないことも判明した。今後は、これらの問題点の改善を進める。

The J-PARC 3GeV Rapid Cycling Synchrotron (RCS) is aiming to provide the proton beam of very high power for neutron experiments and the main ring synchrotron. We have continued the beam commissioning and the output power from RCS have been increasing. In recent years, just before the summer shutdown period, we have been trying continuous supply of 1-MW high-intensity beam, which is the design value, to a neutron target. First trial was 1-hour continuous operation in July 2018, and second trial was 10-hours continuous in July 2019. In both cases, we achieved almost stable operation. Furthermore, in June 2020, we tried to operate continuously for over 40 hours. But in this case, some trouble occurred and the operation was frequently suspended. Through these continuous operation trials, we have identified issues for stable operation of 1 MW. In this presentation, we will report the results of 1-MW continuous operation and issues obtained from these results.