大強度陽子加速器計画3GeVシンクロトロン用入射ダンプの熱解析

• Material Type: 文書・図像類
• Title: 大強度陽子加速器計画3GeVシンクロトロン用入射ダンプの熱解析
• Author/Editor: 倉持 勝也; 山本 風海; 金正 倫計
• Author Heading: 倉持 勝也; 山本 風海; 金正 倫計
• Publication Date: 2003-07
• Publication Date (W3CDTF): 2003-07
• Alternative Title: Thermal analysis of the injection beam dump of 3 GeV rapid cycling synchrotron
• Periodical title: JAERI-Tech 2003-055
• Text Language Code: jpn
• Target Audience: 一般
• Note (General): 大強度陽子加速器計画において、3GeVラピッドサイクリングシンクロトロン(3GeV-RCS)用の入射ビームダンプは、黒鉛薄膜でH$^{+}$に変換できなかったH$^{-}$とH$^{0}$ビームを吸収廃棄するために設置される。ビームダンプに吸収されるパワーは、現在の設計では1kWに達するため、ビームダンプの成立性を検討するうえで、ダンプにおける最高温度及び熱応力を評価する必要がある。そこで、MARSコードを用いて発熱分布を評価し、それを基にしてANSYS コードで温度と熱応力分布の解析評価を行った。その結果、1kW入射条件下で数回の運転サイクル(3週間のビーム運転と1週間のビーム停止期間を合わせて1サイクル)を繰り返した後、鉄部の中心で370Kに達するものの、ビームダンプの鉄部とトンネルのコンクリート壁との境界はコンクリートの許容耐熱温度よりも低い320K程度に抑制できることが分かった。また、最大ミーゼス応力(相当応力)は鉄部で96MPa,コンクリート壁で約0.2MPaとそれらの許容応力よりも低い値であった。; The injection beam dump of the 3 GeV rapid cycling synchrotron (3 GeV-RCS) is to be installed to absorb the H$^{-}$ and H$^{0}$ beams that can not be changed into H$^{+}$ beam with a graphite foil. We estimate the maximum temperature and thermal stress of the injection beam dump. As a result, the temperature at the center region made of iron reached up to 370 K after several operation cycles (one cycle is three-week operation including one-week interval) under the 1kW-beam injection. Then, the temperature at the boundary between the iron region of the beam dump and the concrete wall of the tunnel was rather low temperature of about 320 K. And the maximum Mises stresses of 96 MPa and about 0.2 MPa were generated in the iron region and the concrete wall respectively. These values were much lower than the allowable temperature and stresses.
• Source: /JAERI-Tech-2003-055.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAERI-Tech-2003-055.pdf
• Access Restrictions: 限定公開
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System

• Summary, etc.: 大強度陽子加速器計画において、3GeVラピッドサイクリングシンクロトロン(3GeV-RCS)用の入射ビームダンプは、黒鉛薄膜でH$^{+}$に変換できなかったH$^{-}$とH$^{0}$ビームを吸収廃棄するために設置される。ビームダンプに吸収されるパワーは、現在の設計では1kWに達するため、ビーム...