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論文

Recent progress of pulsed spallation neutron source in J-PARC

高田 弘; 羽賀 勝洋; 明午 伸一郎; 達本 衡輝; 春日井 好己; 二川 正敏

Proceedings of 11th International Topical Meeting on Nuclear Applications of Accelerators (AccApp '13), p.154 - 158, 2014/05

J-PARCのパルス核破砕中性子源施設では顕著な進捗が得られている。1つは、水銀ターゲットに生成され、入射による熱付与によって水銀ターゲット内に発生し、容器内壁に大きな損傷を与える要因となる圧力波を、水銀に微小気泡を注入することによって低減した。これは、新しいその場診断システムであるレーザードップラー振動計を用いて、微小気泡の注入によって圧力波が確実に低減されたことを確認した。また、超臨界の低温水素システムでは、ヘリウム循環系に残留する不純物を除去するための外部精製器を導入し、その結果、95日の運転後でも熱交換器における圧力損失を数kPa程度に抑制することができた。さらに、低温水素システムにサンプリングラインを設け、水素ガスを抽出できるようにした。ラマン分光分析を行った結果、運転中にパラ水素が100%の割合を占めることを確認し、これによってモデレータで発生させた中性子は、その強度やパルス波形が長期の運転中も変わらないこと示した。

論文

Study on the structural integrity of beam window for TEF target

武井 早憲; 大林 寛生; 岩元 大樹; 粉川 広行; 佐々 敏信

Proceedings of 11th International Topical Meeting on Nuclear Applications of Accelerators (AccApp '13), p.311 - 316, 2014/05

J-PARC第2期計画として検討している核変換実験施設(TEF)において、鉛ビスマスターゲットのビーム窓の構造成立性を評価するために、熱流動解析及び熱応力解析を行った。解析では、(1)ビーム窓に入射する陽子ビームの電流密度と形状、(2)鉛ビスマスの流量と入口温度、(3)ビーム窓の厚さを変化させた時のビーム窓の温度と熱応力を求めた。その結果、電流分布がガウス分布、ピーク電流密度が20$$mu$$A/cm$$^{2}$$、鉛ビスマス流量が$$1ell/sec$$のリファレンスケースの場合、トレスカ応力の最大値は制限値より小さくなり、ビーム窓として構造的に成立することがわかった。

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