大強度ニュートリノビーム生成のためのビーム窓の開発研究

高强度中微子束束窗研制研究

• 批准号: 20039013
• 负责人: 中平 武
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20039013/
• 关键词: ニュートリノ振動実験; 大強度陽子加速器

大強度陽子加速器を用いたニュートリノ振動実験(T2K実験)で実験感度を向上させてCP対称性の破れの探索を行うために陽子ビーム強度を増強するのに必要なビーム窓の開発研究を行った。ビーム窓とは真空容器や圧力容器の一部で陽子ビームを通過させる部分で、ビームの通過効率を確保し、かつビーム通過による発熱を最小限にするため、気密性と耐圧性を確保できる範囲でできるだけ薄い膜を使用する。T2K実験では陽子と反応してニュートリノの親粒子を発生させる黒鉛標的は冷却のためヘリウムガス(2気圧)の圧力容器内に設置されているので、圧力容器に陽子ビームを導入する箇所にチタン合金の膜によるビーム窓を使用している。ビーム強度を増強するには標的の冷却効率の向上が不可欠で、ヘリウムガス圧力を9気圧程度まで上げることになる。それに伴ってビーム膜の耐圧の向上が必要になる。一方でビーム窓の発熱も増大するので、冷却効率の観点からより薄肉にする必要がある。そのため、薄肉のチタン膜を多層化して、層ごとにヘリウムガスの圧力差をつけた新しいビーム窓の開発を行った。平成21年度には、ビーム窓の冷却の鍵となる、冷媒ガスの圧力・流量制御の試験セットアップの設計と構築をすすめた。この試験セットアップでは、ビーム窓の両面に流れる冷媒ガスの圧力差と流量が最適になるように、プログラマブル・ロジックコントローラを用いて電磁バルブの開閉の制御を行なうことができ、ビーム窓の冷却シナリオの有効性を検証できる。

Big strength yoko accelerator を い た ニ ュ ー ト リ ノ vibration be 験 (T2K be 験) で be 験 sensitivity を upward さ せ て CP said sex seaborne の broken れ の exploration line を う た め に yoko ビ ー ム strength を raised strong す る の に necessary な ビ ー ム 窓 の open 発 を line っ た. ビ ー ム 窓 と は vacuum container や pressure container の a で yoko ビ ー ム を through さ せ る part で, ビ ー ム の を ensure し through working rate, か つ ビ ー ム through に よ る 発 hot を minimum に す る た め, 気 tightness と 圧 resistance を ensure で き る van 囲 で で き る だ い け thin film を use す る. T2K be 験 で は yoko と anti 応 し て ニ ュ ー ト リ ノ の hydrophilic particles を 発 raw さ せ る black lead mark は cooling の た め ヘ リ ウ ム ガ ス (2 気 圧) の pressure container に set さ れ て い る の で, pressure vessel に yoko ビ ー ム を import す る a に by チ タ の ン alloy membrane に よ る ビ ー ム 窓 を use し て い る. ビ ー ム strength を raised strong す る に は mark の cooling rate of unseen の が upwards, not owe で, ヘ リ ウ ム ガ ス pressure を 9 気 圧 degree ま で on げ る こ と に な る. Youdaoplaceholder0 accompanied by ってビ ム ム membrane <s:1> pressure-resistant <e:1> upward が necessary になる. On one side, でビ でビ ム窓 ム窓 ム窓 ム窓 heat dissipation will increase する で で, cooling efficiency 観 観 points らよ らよ thin meat にする is necessary がある. そ の た め, thin flesh の チ タ ン membrane を multiple stratification し て, layer ご と に ヘ リ ウ ム ガ ス の pressure differential を つ け た new し い ビ ー ム 窓 の open 発 を line っ た. Pp.47-53 21st annual に は, ビ ー ム 窓 の cooling の key と な る, refrigerant ガ ス の pressure, flow suppression の test セ ッ ト ア ッ プ の design と build を す す め た. こ の test セ ッ ト ア ッ プ で は, ビ ー ム 窓 の に struck surface flow れ る refrigerant ガ ス の pressure differential と flow が optimum に な る よ う に, プ ロ グ ラ マ ブ ル · ロ ジ ッ ク コ ン ト ロ ー ラ を with い て electromagnetic バ ル ブ の open closed の suppression を line な う こ と が で き, ビ ー ム 窓 の cooling シ ナ リ オ の have sharper sex を 検 card で き る.

项目成果

J-PARCニュートリノ標的のトピックス

J-PARC 中微子目标主题

• 发表时间: 2009
• 作者: K.Arai;et al.;大橋正健;坂下健;中平武
• 通讯作者: 中平武