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1MW大強度核破砕中性子源でのビーム平坦化技術開発
明午 伸一郎1), 大井 元貴1), 圷 淳1), 池崎 清美1), 池崎 清美1), 川崎 智之1), 西川 雅章1)
福田 昌平1), 藤森 寛2)
1) JAEA/J-PARC, 2) KEK/J-PARC
THOL02 第12回加速器学会年会(2015/8/6)
内容
はじめに l J-PARC核破砕中性子源とミュオン源 l ビーム輸送施設 3NBT
非線形オプティクスを用いたビーム平坦化技術開発 l SADを用いたビーム調整ツールの開発 l 0.8MWビームを用いた実験 l ビーム運転の現状・今後
D1
ニュートリノ分岐点
M1
ニュートリノ ラ
ック
ニュートリノ ラック
NC1
3,500
サブトンネルC
SM1 ST1
SM2
ST2
ST3ST4
UD1
UQ3
UQ1 UQ2
UV1 UV2
UH3
UH2
UQ4 UQ5
UD2 UH1
WC
適当な広さ
地上ラック
地下共同溝
M3
PD11.9 2
d eg . b e n d
PD1
D1
{TP+9m}
157,500
冷凍機室
制御室
コンプレッサー室NM1
ND1
出入管理WC
サブトンネルB
電源棟
5,800{l/min}(低温設備)
980{l/min}(磁石電源)
低温棟
電気室電気ヤード
機械ヤード
バッファタンク
カードル置場
窒素タンクヤード
放出用バッファタンク
+6.2
7.0%
+9.05.0%
低温配管
PQ4BPH3
PQ5 PV2
PV1 PQ3BPQ4A
ニュートリノ ラック
PQ2B
PQ3A1 .9 2 d eg
. be n dPD2
PD1
PQ1
1 .9 2 d eg. be n d
PQ2A
EXPH2 PH1
D1
0.32°1.47° 1.31°
0.99°
25,000
53,000
40 ,000
ビーム軸
45,000
SK真西
50GeV extraction sectionから90°
前置検出器
TP+9m
24,000 12 ,00 0
μピット測定室
μピット2
μピット機械室
ディケイ・トンネル
ヤード
FQ3A
FV2
FQ4
FV1
FQ3B
FH2
FQ2B
FQ2A
FH1
FQ1
NM2
Horn1 Horn2
ND2
電源室
DD2DD1
DQ2DQ1
DSHDSV
DD3
DQ3 DQ4
シャッター
サブトンネルC
電源ヤード 電気室
NC1
WC
適当な広さ
冷却棟
Amp.
RF QDX
Amp.
RF
Amp.
RF
Amp.
RF
Amp.
RF
Amp.
RF
Amp.
RFSM1
QDX
SM3
D3
特別高圧変電所
Amp.
RF QDX
Amp.
RF
Amp.
RF
Amp.
RF
Amp.
RF
Amp.
RF
Amp.
RF
SM3
SM2SM2SM2
SM3
SM3
Bump3
Bu mp4
Q DX
QFN
QFN
QFX
QFX
QDN
QDN
QDX
QFN
QFN
QFX
QFX
QDN
QDN
QDX
QFN
QFN
QFXQFX
QDN
QDN
QDX
QFN
QFN
QFX
QFX
QDN
QDN
QDX
QDX
QFN
QFN
QFX
QFX
QDN
QDN
QFN
QFN
QFX
QFX
QDN
QDN
QDX
QD X
QFN
QFN
QFX
QFX
QDN
QDN
Q FN
QFN
QFX
QFX
QDN
Q DN
FWG
SM2
D3M2
C2
QFN
QFN
QFXQFX
QDN
QDN
QFN
QFN
QFX
QFX
QDN
QDN
SM3
D3M2
QFTQFRQDRQFRQDTQFPQFTQDS QFS
Y02
QX5
Y01
X01
X02
B01
PB
QX4
QX2
QX1
QX3
Y19
QV7
X04
Y04
B1D
X07
B1U
Y06X06
QA4
X05
Y05
QV1
QA5
QV6
Y08
X08
Y09
X09
QV2
QV3
QV5
QA2
QX8
DMG1
QX6
QX7
X03QX9
QX10
Y03
B02
QA1
QA3
QH5
X14
QB7
X12
X11
Y10
X10
Y11
Y12
BH2
X13Y13
Y14BH3
BH1
QH1QH2
QH4QH3
QB5
QB2
QB1
QB3
QB4
QB6
QC6
Y15X15BH4 Y16X16
QC3QC2QC1 QC4 QC5
X18Y17X17 Y18X19
QC7 QC8
主トンネル
QC9 QC10 QN1
X21X20 Y20
QC11 QC12
Y21
QNQ2QNQ1 QM1
QM2
Y22X22 X23
Y23
QN2
QN3 QN4
ターゲットCL
19296
135
設備コントロール室
15
88
136
384
23 8
15 1567
56
10 67 67
打合せ室(2)
仮眠室
WC
電気室
WC
シャワ− 室
コントロール室
通 路
計算機室
コピー室
放射線監視室
玄関ロビー
風除室倉庫
給湯室
受付打合せ室(1)
風除室
UP(ビームライン TP+3.2〜TP+8.0)
Bump2
Bump1
Bump5
Bump4
Bump8
Bump7
Bump6
Bump3
中央制御棟
ビームタ ン゙ プ
Y07
QV4
クレーン走行範囲
− SANSIH
・
UP
UP
UP
DN
UP
搬入口
0 50 100m
出入 管理 室
コールド 冷却 水機械 室
電源 室
玄関
管理
階段 室
非管 理
階段 室
便所
SQ3060
Q2260*2
Q2260*2
Q2260*2
Q2260*2
D16150_7_5
D16150_7_5
D16150_7_5
D16150C
D16150-80
SQ3060
SQ3060
SQ3060
SQ3060
SQ3060
SQ3060
SQ3060
SQ3060
SQ3060
SQ3060
SQ3060
SQ3060
Q2260*2
分電 盤
ダクト
Q 2 61 00 M IC
S Q 30 6 0
Q 2 26 0* 2
S3060*3
S3060*3
S3060*3
Q2260*2
Q2260*2
配管ピッ ト
F L- 40 0配管ピッ ト
F L- 60 0
配管ピッ ト
F L- 40 0
S2260*8
S2260*8
情報表示端末
パーティ ショ ン
入域ゲート
体表面モニタ
搬出物品モニタ
身体汚染発生時のサーベイスペース
ターミ ナルコントローラ
手洗器
ダムウェーター能力100kg
手洗器
手洗器
D16150C
電源 室
サンプリング設備 室
ロ カール系、スタック系ヘッダ
カズ 、排気モニタ
D16150_7_5
D16150-80
ルー ツブ ロア制御盤
ルー ム系ヘッダ
ルー ツブ ロア
P 1 01 - D
5 0k g
6 5A F L +7 00 (B OP )6 5A F L +7 00 (B OP )
T K 10 22 00 0 kg
ホット冷却水機械室
HX 30 12 00 k g
150A FL+1100(BOP)
150A FL+1100(BOP)
H X 30 1
1 00 0 kg
2 50 A F L+ 40 00 (B O P)
125A FL+4000(BOP)
350A FL+4500(BOP)
350A FL+4500(BOP)
2 50 A F L+ 40 00 (B O P)
P 1 025 60 k g
二次冷却水循環 系¥U+2160 (還) 350 A
二次冷却水循環 系¥U+2160 (往) 350 A
125A FL+4000(BOP)
ホット排水設備室
DM1 02
3 00 k gH X 10 21 20 0 kg
250A FL+4500(BOP)
250A FL+4500(BOP)
P 1 015 70 k g
T K 10 12 00 0 kg
D K 10 15 00 k g
H X 10 1
1 50 0 kg
D M 1 01
4 00 k g
イオン交 換樹脂 置場
風除室
S2 650 MI C×2
S2 650 MI C×2
電源室
Q261 00M IC
Q 261 00M IC
分電盤
2 00 0 kg
1 00 0 kg
1 00 0 kg
S3 060 ×3
S3 060 ×3
1 00 0 kg
1 00 0 kg
1 00 0 kg
1 00 0 kg
1 00 0 kg
SQ 30 120 ×2
SQ 30 120 ×2
SQ 30 120 ×2
3 00 0 kg
3 00 0 kg
2 00 0 kg
2 00 0 kgD1 61 50
D1 61 50
Q 261 00M IC
Q 261 00M IC
Q 261 00M IC
Q 261 00M IC
1 00 0 kg
2 00 0 kgD1 61 50
3 00 0 kg
2 00 0 kgD1 61 50
3 00 0 kg
1 00 0 kg
1 00 0 kg
Q 226 0×2
Q 226 0×2
1 00 0 kg
3 00 0 kg
3 00 0 kg
1 00 0 kg
1 00 0 kg
1 00 0 kg
Q 226 0×2
Q 226 0×2
Q 226 0×2
Q 226 0×2
Q 226 0×2
50AFL-300(BOP)
50AFL-300(BOP)
1 00 0 kgQ 226 0×2
電源用冷却水循 環系¥U+2160 (還) 1 00A
電源用冷却水循 環系¥U+2160 (往) 1 00A
8 0A F L -4 50 (B OP )
8 0A F L -4 50 (B OP )
Q2260×2
Q 261 00M IC
D1 61 50
SQ 30 120 ×2 S2 650 MI C×2 S3 060 ×3
X17QC4X16 Y16 QC5 QC6Y17 QC7 X18 Y18 QC8 QC11QC10QC9X19 Y19 Y20X20 QC12
ユーティリティー連絡路(1)
ユーティリティー連絡路(2)
トンネル連絡通路
1 50 A F L+ 60 0( BO P )
1 50 A F L+ 60 0( BO P )1 50 A F L+ 60 0( BO P )
6 5A F L +2 50 0( BO P )
6 5A F L +2 80 0( BO P )
1 50 A F L+ 34 00 (B O P)
1 50 A F L+ 31 00 (B O P)
P 3 01 - 22 00 k g
P 3 01 - 12 00 k g
N
3-GeV RCS
ニュ
ート
リノ
施設
物質生命科学実験施設 MLF
中性子ターゲット Neutron target
ミュオンターゲット Muon target
陽子運動エネルギ(Proton kinetic energy): 3 GeV ビーム出力(Beam power): 1 MW ビーム電流(Beam current): 333 µA
8.3x1013 p 繰返し(Repetition): 25Hz
全長(Total length) 314 m 世界最長のビーム輸送施設(1MWクラス) Longest beam transport for MW class accelerator facilities in the world
JSNS
MUSE
4
NMトンネル M1トンネル M2トンネル
QC10Q2260 LQ30120
QNQ1 QNQ2 QM1Q26100MIC
QM2Q26100MIC
QN1Q26100MIC
QN2Q26100MIC
QN3Q26100MIC
QN4Q26100MIC
Y20S2260AC
M20X20S2260AC
Y21S3060AC
M21X21S3060AC
Y22S2650MIC
M22X22S2650MIC
Y23S2650MIC
M23X23S2650MIC
QC11Q2260
QC12
P6
TMP 7
物質・生命実験施設
LQ30120 LQ30120
261500 314000B.W
ダクト径φ290
Muon Tar get
FCV3(DN200)
FCS(DN200)
QM1Q26100MIC
QM2Q26100MIC
proton beam window
neutron target
QM3Q26100MIC
QM4Q26100MIC
QM5Q26100MIC
QM6Q26100MIC
Y22S2650MIC
M22X22S2650MIC
Y23S2650MIC
M23X23S2650MIC
muon target collimators
1600
ベースプレート
水銀ターゲット
ヘリウムベッセル
遮蔽(鉄)
ベッセルサポートシリンダー
反射体
遮蔽(重コンクリート)
アウターライナー
遮蔽(鉄)
遮蔽(コンクリート)
水素輸送管
水素減速材
遮蔽(鉄)
陽子ビーム
陽子ビーム窓
陽子ビーム窓メンテナンス用ポート
ターゲット台車ベッセル内遮蔽体
P7 P8
垂直偏向部
直線部B
QA4
X05S2260AC
Y05S2260AC
M05
B1UD16150V
QA5
X06S2260AC
QV1Q2260
Y06S2260AC
M06
QV2Q2260
QV3Q2460
QV4Q2260
QV5Q2260
QV6Q2260
QV7Q2260
B1D
B16150V
QB1Q2260
QB2 QB3Q2260
QB4Q2260
QB5Q2260
QB6Q2260
X07S2260AC
Y07S2260AC
M07
X08S2260AC
X08S2260AC
M08
Y09S2260AC
X09S2260AC
M09 X10S2260AC
Y10S2260AC
M10 Y11S2260AC
M11X11S2260AC
Q2260 Q2260
Q2260P4
P3
Foi l(DN200)
GV-‐man(DN200)
GV-‐man(DN200)
TMP(200 l /s)
水平偏向部 直線部C
QB7Q2260
BH1B16150
QH1Q2260
BH2B16150
QH2Q2260
QH3Q2260
QH4Q2260
QH5Q2260
BH3B16150
BH4B16150
QC2 QC3Q2260
QC4Q2260
QC5Q2260
QC6Q2260
QC7Q2260
QC8Q2260
QC9Q2260
QC1LQ30120
Y12S2260AC
X12S2260AC
M12 X13S2260AC
M13Y13S2260AC
Y14S2260AC
M14X14S2260AC
Y15S3060
M15X15S3060
Y16S2260AC
M16X16S2260AC
Y17S2260AC
M17X17S2260AC
Y18S2260AC
M18X18S2260AC
Y19S2260AC
M19X19S2260AC
LQ30120P5
GV3(DN200)
GV4(DN200)
QC9Q2260
QC10Q2260
← 3GeV RCS beam dump
horizontal bend
neutrontarget
muon target
NM tunnel
QX1
SQ3060
X01S3060
QX2 QX3 QX4
Y01S3060
B01
D15150
QX6PB
PB13150
QX7
M01 X02S3060
Y02S3060
M02
QX8 DMP
D15150C11.8deg
QX9QX5 QX10
X03S3060
M03
B02
Y03S3060
QA1 QA2
X04S3060
Y04S3060
M04
QA3
SQ3060 SQ3060 SQ3060 SQ3060 SQ3060 SQ3060 SQ3060 SQ3060 SQ3060 SQ3060 SQ3060 SQ3060D16150
ダンプ入射P1
FCV1 & FCS1( DN200)P2
GV3(φ 320)
GV2(φ 320) GV1
(φ 320)
proton beam windowcollimators
pulse magnet to 50-GeV MR
偏向電磁石: 9台 四極電磁石: 54台 補正電磁石: 47台 八極電磁石:2台
33m
全長 314m 600ns
FWHM ~150ns
パルス時間構造
MLFの2つのターゲット ミュオン生成用ターゲット
l グラファイト l 世界最大強度
中性子生成用ターゲット
l 水銀ターゲット(陽子の飛程以上の長さ)
NMトンネル M1トンネル M2トンネル
QC10Q2260 LQ30120
QNQ1 QNQ2 QM1Q26100MIC
QM2Q26100MIC
QN1Q26100MIC
QN2Q26100MIC
QN3Q26100MIC
QN4Q26100MIC
Y20S2260AC
M20X20S2260AC
Y21S3060AC
M21X21S3060AC
Y22S2650MIC
M22X22S2650MIC
Y23S2650MIC
M23X23S2650MIC
QC11Q2260
QC12
P6
TMP 7
物質・生命実験施設
LQ30120 LQ30120
261500 314000B.W
ダクト径φ290
Muon Tar get
FCV3(DN200)
FCS(DN200)
QM1Q26100MIC
QM2Q26100MIC
proton beam window
neutron target
QM3Q26100MIC
QM4Q26100MIC
QM5Q26100MIC
QM6Q26100MIC
Y22S2650MIC
M22X22S2650MIC
Y23S2650MIC
M23X23S2650MIC
muon target collimators
1600
ベースプレート
水銀ターゲット
ヘリウムベッセル
遮蔽(鉄)
ベッセルサポートシリンダー
反射体
遮蔽(重コンクリート)
アウターライナー
遮蔽(鉄)
遮蔽(コンクリート)
水素輸送管
水素減速材
遮蔽(鉄)
陽子ビーム
陽子ビーム窓
陽子ビーム窓メンテナンス用ポート
ターゲット台車ベッセル内遮蔽体
P7 P8
垂直偏向部
直線部B
QA4
X05S2260AC
Y05S2260AC
M05
B1UD16150V
QA5
X06S2260AC
QV1Q2260
Y06S2260AC
M06
QV2Q2260
QV3Q2460
QV4Q2260
QV5Q2260
QV6Q2260
QV7Q2260
B1D
B16150V
QB1Q2260
QB2 QB3Q2260
QB4Q2260
QB5Q2260
QB6Q2260
X07S2260AC
Y07S2260AC
M07
X08S2260AC
X08S2260AC
M08
Y09S2260AC
X09S2260AC
M09 X10S2260AC
Y10S2260AC
M10 Y11S2260AC
M11X11S2260AC
Q2260 Q2260
Q2260P4
P3
Foi l(DN200)
GV-‐man(DN200)
GV-‐man(DN200)
TMP(200 l /s)
水平偏向部 直線部C
QB7Q2260
BH1B16150
QH1Q2260
BH2B16150
QH2Q2260
QH3Q2260
QH4Q2260
QH5Q2260
BH3B16150
BH4B16150
QC2 QC3Q2260
QC4Q2260
QC5Q2260
QC6Q2260
QC7Q2260
QC8Q2260
QC9Q2260
QC1LQ30120
Y12S2260AC
X12S2260AC
M12 X13S2260AC
M13Y13S2260AC
Y14S2260AC
M14X14S2260AC
Y15S3060
M15X15S3060
Y16S2260AC
M16X16S2260AC
Y17S2260AC
M17X17S2260AC
Y18S2260AC
M18X18S2260AC
Y19S2260AC
M19X19S2260AC
LQ30120P5
GV3(DN200)
GV4(DN200)
QC9Q2260
QC10Q2260
← 3GeV RCS beam dump
horizontal bend
neutrontarget
muon target
NM tunnel
QX1
SQ3060
X01S3060
QX2 QX3 QX4
Y01S3060
B01
D15150
QX6PB
PB13150
QX7
M01 X02S3060
Y02S3060
M02
QX8 DMP
D15150C11.8deg
QX9QX5 QX10
X03S3060
M03
B02
Y03S3060
QA1 QA2
X04S3060
Y04S3060
M04
QA3
SQ3060 SQ3060 SQ3060 SQ3060 SQ3060 SQ3060 SQ3060 SQ3060 SQ3060 SQ3060 SQ3060 SQ3060D16150
ダンプ入射P1
FCV1 & FCS1( DN200)P2
GV3(φ 320)
GV2(φ 320) GV1
(φ 320)
proton beam windowcollimators
pulse magnet to 50-GeV MR
厚さ 2cm 外径 Φ33cm 長さ 2m 幅 34cm
SUS製容器
陽子ビーム
水銀
軽水
保護容器 二重壁により水銀標的容器を保護
世界最大強度のパルス中性子
陽子ビーム窓 真空領域とヘリウム領域の隔壁 l アルミ 厚さ 2.5mm x 2枚
ビーム運転に重要なビームモニタを配置
Connectors
Flange
Iron shield
Concrete shield
Base for PBW
Rough guide(mounted He vessel)
Supporterof ASSY
Multi-purpose hole
Pipe for H2O
PBW
Pillow seal
Duct
Feedthrough formonitor
Plenum
Pin for placement
Height: 5 mWeight: 10 t
Connectors
Flange
Iron shield
Concrete shield
Base for PBW
Rough guide(mounted He vessel)
Supporterof ASSY
Multi-purpose hole
Pipe for H2O
PBW
Pillow seal
Duct
Feedthrough formonitor
Plenum
Pin for placement
Height: 5 mWeight: 10 t
MLF水銀ターゲット
7
大強度陽子ビームモニタ
陽子ビーム窓モニタ イメージングプレート(ビーム君) MWPM
ホットセルl
IP
Target
遠隔操作
MWPM
ハローモニタ ・SEC ・ TC
¡ 大強度ビーム運転には必要不可欠
¡ ビームプロファイルモニターとハローモニター (オンラインタイプ) l Multi Wire Profile Monitors (MWPMs) (15台設置) : 炭化ケイ素(SiC)ワイヤ l 陽子ビーム窓にも固定型のMWPMを設置
¡ 2Dイメージ: イメージングプレート(IP)による放射化測定法 (オフラインタイプ) ビーム照射後に測定
TC
周辺部発熱密度<1W/cc σh、v <37mm, 17mm 14 J/cc/pulse @1MWが下限 SNS(1MW)の~2倍 分布形状を変える必要がある
線形オプティクスでのビーム拡大 RCSのビーム: 位相空間でガウス分布 ピーク密度の減少:ビームをターゲット上で拡大し密度を減少させる 1cm
発熱密度の計算:陽子ビーム窓の散乱
陽子ビーム窓 (Al 5mm-t)
水銀ターゲット
垂直
(cm
)
ビーム条件と無関係に1 W/ccの発熱
2Dプロファイル測定結果
MWPMによる測定
熱電対
9
大強度ビーム運転の問題 MW級の大強度陽子ビームと人類の戦いの序章 l ターゲット容器に著しい損傷: ビーム入射時の衝撃に伴うピッティング 損傷
l ヘリウムバブルは振動の低減を観測しているが、実際の損傷に対しする影響は未知
l ビームプロファイル(ピーク電流密度)が重要 l ターゲットのピッティング損傷 (ピークの4
乗に比例) l ラスタリング(スキャニング)では対応不可
能(∵ピークの3乗にしかならない)
チャレンジングなJSNS l JSNS: 25Hz, RCS ミュオンターゲット有り l SNS(ORNL): 60Hz, ストレージリング ミュオンターゲット無し 電流密度の低下は極めて重要
SNS
ターゲット容器模式図 - 多重防護壁構造(4重)が漏洩防止 - 中間層のHeガス内の放射性物質
を常時監視
ここ
JSNS
5 cm
ビーム平坦化技術の開発 八極電磁石を用いた線形ビームオプティクスによるビーム平坦化(MW
クラスの大強度加速器施設にて世界初の試み) ビームのピーク密度の減少を図る
製作した八極電磁石
-200 -100 0 100 200
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
水平位置 (mm)
By(テスラ
)
測定値 設計値
磁場分布
1m
八極電磁石(800T/m3) O3060(幅1.2m,磁極長0.6m, 6t)
By∝x3
八極電磁石によるビーム平坦化 線形光学ではどの場所でもガウス分布 l 幅を広げてピーク電流を低下が困難 l 非線形光学でビームを平坦な分布にし
ピークを低減
八極電磁石 w/ OCT 八極無し w/o OCT 位相空間分布 Phase space distribution
水平方向分布 Horizontal distribution
位置 Position
角度
D
iver
genc
e
位置 Position
位置 Position
位置 Position
角度
D
iver
genc
e 強
度
Inte
nsity
強度
In
tens
ity
八極電磁石 非励磁/励磁のビームプロファイルの比較(計算値)
原理:裾野のビームを高次の 磁場で中心に畳み込む
動物に例えると
ハウンド
ブルドッグ
SADを用いたツールの作成
ビーム調整時間が殆ど無く短時間で複雑な調整を行う必要がある
入射ビーム条件 八極電磁石条件
ビーム幅の観測結果から入射ビームとオプティクスのフィット
外挿領域(フィットには未使用)
Horizontal Vertical
ミュオン標的 陽子ビーム窓
S(m)
σx, σ
y (m
m)
Bea
m w
idth
D
ispe
rsio
n
ηx, η
y (m
)
ツールにより瞬時に複雑な調整が可能、ミュオン標的上での散乱を含むプロファイル計算可能
RCSの出射ビーム診断が瞬時に可能
位相差 ミュオン標的での散乱
MWPMの校正 細いビームでスキャンした結果を基にピーク高さが均一になるようにペデスタルとワイヤ感度を補正(補正値最大 6%)
-10 0 100
500
1000
1500
Horizontal position (cm)
OC T off OC T on
補正前 補正後
昨年発表のプロファイル 補正後のプロファイル(歪みが無くなった)
八極電磁石の効果 八極電磁石の入・切り状態で比較 ビーム形状: 予想通りの平坦な分布を確認
14
Histogram: Simulation with OCT
Horizontal: w/o OCT w/ OCT
Vertical: w/o OCT w/ OCT
800 kW相当 800 kWeq
計算は実験と良い一致を示す →設計通りに低減可能
• ビーム裾部強度は1/10倍に • 八極電磁石により発熱密度のピーク
を35%減少 裾部フィット: 20.2 J/cc/pulse ピーク部フィット: 14.9 J/cc/pulse
八極電磁石励磁時のプロファイル(計算)
水平方向 垂直方向
八極電磁石励磁時のプロファイル(実測値との比較)
実験と計算のプロファイルの比較
0
1000
2000
Inte
nsity
(Arb
uni
t)
-100 0 1000
1000
2000
Position (mm)
Inte
nsity
(Arb
uni
t)
Horizontal
Vertical0
1000
2000
Inte
nsity
(Arb
uni
t)
-100 0 1000
1000
2000
Position (mm)
Inte
nsity
(Arb
uni
t)
Horizontal
Vertical0
1000
2000
Inte
nsity
(Arb
uni
t)
-100 0 1000
1000
2000
Position (mm)
Inte
nsity
(Arb
uni
t)
Horizontal
Vertical
OCT 0A OCT 698A OCT 698A + ミュオン標的有り
• 計算は実験と良い一致を示す(ミュオン標的の散乱の影響も正しく評価している) • 線形オプティクスの場合に比べ水平方向 14%, 垂直方向 20%のピーク減少に
より合計で約40%のピーク密度減少が可能 • 八極電磁石周辺で僅かにビームロス発生→βを減少しても30%減少可能
中性子標的でのプロファイル(計算)
• 中性子標的入口のアパチャと同じ面積となる理想的な形状となる
• 平坦化と八極電磁石近傍のビームロスは競合する→八極下流の四極を花形ダクト化により更なる平坦化を目指す
OCT 0A OCT 400A OCT 698A
OCT 1200A OCT 698A ミュオン標的有
ミュオン標的でのプロファイル(計算)
ミュオン標的にビーム幅と形状は変化なし → ミュオンの利用運転に影響無しに中性子標的におけるビームの平坦化が可能
OCT 0A OCT 400A OCT 698A
OCT 1200A
MLFのビーム運転履歴 500 kWの安定運転を達成(4月30日に水銀ターゲット冷却水漏れ
により停止 原因:溶接部の不良) 溶接部を強固にしたターゲットに交換後に500kW運転を再開 約1ヶ月で100kWごとにビーム出力増強し来年に1MWを目指す さらに大強度運転を:目指せ2MW!
900kWeq
従来
新規