Investigation of niobium surface roughness and hydrogen content with different polishing conditions for performance recovery of superconducting QWRs in JAEA Tokai-Tandem Accelerator

タンデム超電導1/4波長共振空洞性能回復のためのニオブ材研磨方法と水素脱離の相関の研究

神谷 潤一郎   ; 仁井 啓介*; 株本 裕史  ; 近藤 恭弘   ; 田村 潤  ; 原田 寛之  ; 松井 泰; 松田 誠  ; 守屋 克洋  ; 井田 義明*; 上田 英貴*

Kamiya, Junichiro; Nii, Keisuke*; Kabumoto, Hiroshi; Kondo, Yasuhiro; Tamura, Jun; Harada, Hiroyuki; Matsui, Yutaka; Matsuda, Makoto; Moriya, Katsuhiro; Ida, Yoshiaki*; Ueda, Hideki*

原子力機構東海タンデム加速器には、40台の超伝導Quarter Wave Resonator(QWR)によって重イオンを10MeV/uまで加速するブースターリニアックがあるが、2011年の震災以降、運転を停止している。近年ウラン等のより重い核種を加速するため、タンデム加速器のアップグレードが精力的に検討され、QWR再稼働の必要性が高まっている。現在、運転時に必要な加速電圧とQ値を得るため、QWR内面荒さを低減するための電解研磨条件を検証している。一方で電解研磨はNb中水素を増加させ、水素病と呼ばれるQ値の減少を引き起こす可能性がある。真空中高温焼鈍で水素を放出させることで水素病を抑えることができるが、QWRのクラッド材を構成するNbとCuの熱膨張差による空洞破損の危険性がある。そのため表面粗さの低減とNbバルク中の水素の増加を最小限に抑えるため、研磨条件を最適化する必要がある。我々はこれまで水素吸蔵量および脱離機構を昇温脱離分析(TDS)により検証できることに着目し、研究を行ってきた。発表では異なる条件で研磨したNb材料のTDS結果、表面観察結果、表面粗さの相関について得られた成果を発表する。

no abstracts in English