MISC

2018年6月

カーボンナノチューブワイヤの負水素イオンビーム用プロファイルモニタへの適用

Proceedings of 9th International Particle Accelerator Conference (IPAC '18) (Internet)
  • 三浦 昭彦
  • ,
  • 守屋 克洋
  • ,
  • 宮尾 智章*

開始ページ
5022
終了ページ
5025
記述言語
英語
掲載種別
DOI
10.18429/JACow-IPAC2018-FRXGBD3

J-PARCリニアックでは、ビーム輸送中のビームロスを抑制し、安定で効率的な運転を実施するため、ワイヤを用いたプロファイルモニタ(WSM)を用いて、4極電磁石の調整を実施している。WSMはビームの進行方向に対し、鉛直な方向のプロファイルを測定する計測器であり、ビームが直接衝突するワイヤにはタングステンなどの金属や、ポリアクリロニトリルから生成した炭素繊維線を使用している。ビーム出力増強に伴い、ワイヤの熱的負荷も増加する。そこで、無酸素状態で3000$^{\circ}$Cまで耐え、鋼鉄の100倍以上の引張強度を持ち、銅, 銀より高い電気伝導度を有するカーボンナノチューブ(CNT)に注目し、ビーム照射試験を実施した。直径50, 100$\mu$mのCNT製ワイヤに、3MeVの負水素イオンビーム, ビーム電流30mA,パルス幅100$\mu$s, 1Hzで照射したところ、炭素繊維線と同等以上の信号電流が得られた。さらに、幅200$\mu$s, 25Hzという100倍のビーム量でも4分間のビーム照射に耐え、顕微鏡観察でも、顕著なワイヤ損傷は見られなかった。加えて、ワイヤが破断するまで、幅400$\mu$sのビームにおいたところ、破断直前に大量の熱電子が放出される現象を確認した。本発表では、ビーム測定時の信号波形、ワイヤ破断時の兆候について発表する。

リンク情報
DOI
https://doi.org/10.18429/JACow-IPAC2018-FRXGBD3
URL
https://jopss.jaea.go.jp/search/servlet/search?5062117
ID情報
  • DOI : 10.18429/JACow-IPAC2018-FRXGBD3

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