MOP006 　加速器応用・産業利用/粒子源　 8月9日 会議室P 12:50 - 14:50

J-PARC MLFにおけるミュオン生成標的の照射中温度分布の観測

Observation of temperature distribution of muon production target during irradiation at J-PARC MLF

○的場 史朗史朗，河村 成肇，永谷 幸則（KEK物構研），牧村 俊助（KEK素核研）

○Shiro Matoba, Naritoshi Kawamura, Yukinori Nagatani (KEK IMSS MSL), Shunsuke Makimura (KEK IPNS)

J-PARC MLFではミュオン生成標的として，放射線損傷の分散のために回転方式の標的を採用している．加速器によって生成された3 GeVの陽子ビーム(最大0.333 mA)が，厚さ2cmの等方性黒鉛に衝突し，π中間子およびミュオンを生成させる． 回転体に接触式温度計を取り付けることができないため，これまでは熱電対を冷却ジャケットに設置して，輻射による温度上昇を測定していた．この温度測定システムの時定数は分のオーダーであるので，著しい温度上昇があった場合，加速器を迅速に停止させることができない． 我々は，回転標的の温度迅速検知システムを構築するために，赤外カメラを設置した．赤外線カメラ（ビジョンセンシング社製 VIM-640G2NL）は，陽子ビームダクト下部のポートにビーム軸と垂直に設置されている．回転標的からの輻射は，陽子ビームダクト内に45度の角度で設置された金蒸着ミラーで反射され，ZnSe真空窓を通してカメラセンサで観測される．レンズの焦点距離は150mmであり，空間分解能は約2mmである．このカメラを用いて，ビーム運転中の回転標的の温度を測定することに成功した．標的中心部には直径1.5cm程度のビームスポットと思われる高温部が観測された．現在，赤外線放射エネルギー量から絶対温度への変換の解析を行っており、陽子ビーム照射による熱伝導率の変化を解析する予定である．2021年5月現在で約8Gy程度の照射量であるが撮像画像の損傷は見られていない．