大強度ビ-ムラインの設計

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大強度ビ-ムラインを構成する電磁石、真空ダクト、標的装置等は基本的にはメンテナンスフリ-であり、かつ万が一の事態に備えてイ-ジ-メンテナンスな物でなくてはならず、その形状等は、従来のものとは大きく異なる事が予想される。本研究の目的は、このような特殊の性能を要求される大強度ビ-ムラインを、二次ビ-ムラインとの整合性を考慮しつつ実際に設計する事であった。具体的に我々は、大強度ビ-ムラインの実際の設計をKEKーPSの新実験室(北カウンタ-ホ-ル)を舞台に、次の様な手順で実施した。(1)一次ビ-ムライン(EP1)及び二次ビ-ムライン(K5,K6)のビ-ム光学的な設計を行なった。(2)その光学的設計に合致する電磁石、標的装置、ビ-ムモニタ-等のビ-ムライン構成要素を設計した。(3)設計されたビ-ムラインの放射線遮蔽壁を設計し、その遮蔽壁を通してのビ-ムライン機器への給電、給水法、を設計、評価した。(4)一次ビ-ムライン及び二次ビ-ムライン上流部に設置される真空ダクトの構造、特に接続法を設計、評価した。(5)(3)、(4)での評価にもとずいて、ビ-ム光学的設計の修正を行なった。その結果一部真空ダクトの接続の為に要する距離がビ-ム光学からの要請と相いれない事が判明し、新型の簡易真空ダクト接続装置を試作してK6ラインに実装し、試験を行なった。以上の成果及び途中経過は、アメリカ電気電子学会誌に掲載発表した他、二つの国際会議において発表し、また和文による解説一遍を掲載発表した。この研究により大強度ビ-ムライン設計上の要点が明かになったので、この知見は来るべきK中間子工場や、わが国の大型ハドロン計画のビ-ムライン建設において重要な貢献をなすものと思われる。