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論文

大強度陽子加速器施設3GeVシンクロトロンに用いるセラミックビームダクトの真円度・真直度計測

西澤 代治*; 金正 倫計; 金澤 謙一郎; 荻原 徳男; 齊藤 芳男*; 久保 富夫*; 佐藤 吉博*

真空, 47(4), p.339 - 343, 2004/05

大強度陽子加速器施設3GeVシンクロトロンでは磁場歪みと発熱の問題を避けるため、電磁石部主ビームダクトとして円筒状のアルミナセラミック製焼成ダクトを採用する。しかしコストダウン徹底,微細クラック防止を実現しつつ構造強度を保持するには、ダクトを成形・研磨加工することなく、ほぼ焼上がりのままで用いることが不可欠である。このためにはまず、ダクト断面の真円度及び円筒軸の真直度を把握し、ダクト同士の多段金属接合時の接合面積の極大化,軸ズレの極小化を計る必要がある。そこでわれわれは大口径セラミックダクトの真円度・真直度計測機を開発するとともに、その計測法,汎用アプリケーションExcelを用いた最小二乗中心法による真円度,最小領域法による真直度の算出法を確立した。今回はこれら真円度・真直度の算出法,3種類7本の供試体ダクトについて得た一連のデータ、及びその評価を報告する。

論文

大強度陽子加速器施設3GeVシンクロトロンに用いるセラミックビームダクトの真円度・真直度計測

西澤 代治*; 金正 倫計; 金澤 謙一郎; 荻原 徳男; 齊藤 芳男*; 久保 富夫*; 佐藤 吉博*

真空, 47(4), p.339 - 343, 2004/02

大強度陽子加速器施設3GeVシンクロトロンでは、主電磁石部ビームダクトとして、世界で初めて大口径の円筒状アルミナセラミック製ダクトを採用する。十分大きなビーム開口径を保ちかつ多段接合時の接合面積を確保するには、ダクト断面の真円度、円筒軸の真直度を把握することが不可欠である。われわれは大口径セラミックダクト用の真円度・真直度計測機を開発するとともに、その計測法及びデータ解析法を確立してセラミックビームダクトの真円度・真直度を始めとする製作精度の計測・評価を進めている。今般、3GeVシンクロトロンのビームダイナミクスからの要求に応じ、初めてBM(偏向電磁石)用楕円セラミックダクト(楕円円筒状セラミックダクト)を試作し、円筒状ダクト同様の製作精度評価を行った。本発表では、これら得られたデータ・知見について報告する。

報告書

3GeVシンクロトロン用セラミックビームダクトの真円度・真直度計測

西澤 代治*; 金正 倫計; 金澤 謙一郎; 久保 富夫*; 佐藤 吉博*; 齊藤 芳男*

JAERI-Tech 2001-081, 117 Pages, 2001/12

JAERI-Tech-2001-081.pdf:6.84MB

大強度陽子加速器施設3GeVシンクロトロンでは、大口径($$phi$$200~$$phi$$250)の円筒状セラミックビームダクトを採用する。特に偏向電磁石部には長尺(約3500mm)のダクトを必要とするが、これは長さ500mm程度のユニットダクトを金属接合して製作するため、真円度と真直度を把握して接合面積の確保,ダクトの軸ズレの極小化を計ることが非常に重要となる。われわれは大口径セラミックダクト用の真円度・真直度計測器を製作するとともに、その計測法,Excelを用いたデータ解析法を確立した。そして3種類7本の供試体を用い世界に先駆けて真円度・真直度データを取得し、真円度数百$$mu$$mかつ真直度0.2~1mm程度以内の精度でユニットダクトを製作できること、真直度はダクト長とともに悪化すること、真円度は扁平率に正比例して増大することなどを明らかにした。

論文

真空ダクト用アルミナセラミックスの放射線照射効果

金正 倫計; 西沢 代治*; 魚田 雅彦*; 久保 富夫*; 佐藤 吉博*; 齊藤 芳男*

真空, 44(3), p.131 - 134, 2001/03

日本原子力研究所と高エネルギー加速器研究機構が合同で推進している「大強度陽子加速器計画」では、世界最高の陽子ビーム強度を持った加速器群の建設を目指している。加速器群は600MeV線形加速器、3GeVシンクロトロン及び50GeVシンクロトロンで構成される。3GeVシンクロトロンの真空ダクトの材料としては、渦電流の影響を考慮して、現在のところアルミナセラミックを第一候補としている。この加速器では放射線の機器に与える影響が無視できないので、ビーム照射によるアルミナセラミックへの影響を認識することは、真空ダクトの材料を判断するうえで非常に重要である。放射線照射のアルミナセラミックへの影響を測定するために、2.5MeV電子ビーム照射及び500MeV陽子ビーム照射を開始したので現状を報告する。

口頭

J-PARC加速器に用いる各種真空チャンバーのガス放出測定

齊藤 芳男*; 佐藤 吉博*; 嶋本 眞幸*; 久保 富夫*; 魚田 雅彦*; 堀 洋一郎*; 金正 倫計; 壁谷 善三郎*

no journal, , 

J-PARCのような大強度陽子加速器ではビームロスによる残留放射能が大きく、真空系の保守は作業者の被爆を極力低減するよう考慮しなければならない。保守作業そのものを少なくするためには、まず、型を超高真空とし部品の劣化を極小化する必要がある。また、被爆の機会を増加させるベーキングも避けなければならない。したがって、この加速器の真空系に用いる材料は、あらかじめ表面を不動態化処理してガス放出を低減したものを用いる必要がある。銅,ステンレス,チタン,アルミナセラミックス、等の放出ガス速度を測定した。結果、不動態化したチタンはガス放出速度が低いことがわかった。

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