JP2001210496A - 中性子散乱施設用ターゲット - Google Patents
中性子散乱施設用ターゲットInfo
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- JP2001210496A JP2001210496A JP2000015826A JP2000015826A JP2001210496A JP 2001210496 A JP2001210496 A JP 2001210496A JP 2000015826 A JP2000015826 A JP 2000015826A JP 2000015826 A JP2000015826 A JP 2000015826A JP 2001210496 A JP2001210496 A JP 2001210496A
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Abstract
流れを内部に形成可能な中性子散乱施設用ターゲットを
提供する。 【解決手段】 液状重金属流入口40から容器本体31
内部先端に向かって流れる水銀Mを、液状重金属往路3
8に設けた複数の往路案内羽根36a〜36dで整流
し、容器本体31内部先端から液状重金属流出口41に
向かって流れる水銀Mを、液状重金属復路39に設けた
複数の復路案内羽根37a〜37dで整流し、容器本体
31内における水銀Mの澱みや再循環流の発生を抑止す
る。更に、水銀Mが流通する容器本体31を、容器中間
殻33及び容器外殻35により二重に被覆して、容器本
体31の破損に起因した水銀Mの外部への漏洩を防止す
る。
Description
が液体金属に衝突したときの核破砕反応によって中性子
を発生させる中性子散乱施設用ターゲットに関するもの
である。
を行うための中性子散乱施設の一例であり、この中性子
散乱施設では、陽子出射器1から出射する陽子を、線形
加速器2により加速して蓄積リング3へ入射させ、該蓄
積リング3において偏向電磁石により陽子の軌道を曲げ
て周回させつつ、高周波電流で必要エネルギーになるま
で陽子を増速する。
リング3からターゲット4へ出射して、該ターゲット4
内に抱持した水銀などの液状重金属に陽子を衝突させ、
核破砕反応(スポレーション反応)により発生する高速
中性子を、減速材容器5内に抱持した液体水素(20
K、1.5MPa)などの減速材に透過させることによ
り、研究目的に応じた熱中性子や冷中性子に変換し、こ
れらをビームライン6を介してラボ7へ導くようにして
いる。
の一例を示すもので、この中性子散乱施設用ターゲット
は、略水平に進行する陽子ビームPに対向するように配
置した容器本体8と、容器本体8の内面下側寄り部分に
左右縁部が連なり且つ容器本体8の基端部分から先端近
傍部分へ延びる仕切板9とを備えている。
面と仕切板9の下面とで囲まれる空間である液状重金属
往路10に容器本体8の外部から連通する流入口11
と、容器本体8の内面と仕切板9の上面とで囲まれる空
間である液状重金属復路12から容器本体8の外部へ連
通する流出口13が設けられている。
続され、流出口13には、熱交換器15を介してポンプ
14の吸入口が接続されており、上記のポンプ14、流
入口11、液状重金属往路10、液状重金属復路12、
流出口13、及び熱交換器15で構成される閉ループ内
には、液状重金属として水銀Mが充填されている。
は、液状重金属往路10から容器本体8の内部先端へ流
入する水銀Mと陽子との衝突によって高速中性子を発生
させ、また、核破砕反応により入熱を受ける水銀Mを、
液状重金属復路12から熱交換器15へ導入して、水銀
Mの冷却を図っている。
示す中性子散乱施設用ターゲットにおいては、流入口1
1に供給される水銀Mの全量が、液状重金属往路10か
ら容器本体8の内部先端を経て液状重金属復路12へ折
り返す流れを形成するので、容器本体8の内部先端近傍
に澱みや再循環流Rが発生しやすく、これにより、水銀
Mが継続的に滞留して局所的な温度上昇(ホットスポッ
ト)が生じることがある。
を連続的に流通させることにより、核破砕反応に起因す
る発生熱の除去を図っているため、水銀Mを循環させる
ポンプ14や、熱交換器15などの冷却手段への負担が
きわめて大きく、よって、発生熱の大きな核破砕反応に
対応することが困難であった。
で、澱みなく流動する均一性の高い液状重金属の流れを
内部の全般にわたって形成可能な中性子散乱施設用ター
ゲットを提供することを目的としている。
め、本発明の中性子散乱施設用ターゲットでは、略水平
に進行する陽子ビームが先端部に入射し得るように配置
した容器本体と、容器本体の内面一側寄り部分に上下縁
部が連なり且つ左右に間隔を隔てて容器本体基端側から
先端側に向かって徐々に容器本体中心寄りへ湾曲する複
数の往路案内羽根と、容器本体の内面他側寄り部分に上
下縁部が連なり且つ左右に間隔を隔てて容器本体基端側
から先端側に向かって徐々に容器本体中心寄りへ湾曲す
る複数の復路案内羽根と、容器本体外面との間に空隙が
形成されるように容器本体を被覆する容器中間殻と、該
容器中間殻外面との間に空隙が形成されるように容器中
間殻を被覆する容器外殻とを備え、外部から容器本体内
の往路案内羽根側へ液状重金属を流入させる液状重金属
流入口及び容器本体内の復路案内羽根側から外部へ液状
重金属を流出させる液状重金属流出口を、容器本体の基
端部に設けている。
いては、液状重金属流入口から容器本体先端に向かって
流れる液状重金属を、容器本体内の一側寄りに設けた複
数の往路案内羽根で整流するとともに、容器本体先端か
ら液状重金属流出口に向かって流れる液状重金属を、容
器本体内の他側寄りに設けた複数の復路案内羽根で整流
して、容器本体内における液状重金属の澱みや再循環流
の発生を抑止する。
容器中間殻及び容器外殻により二重に被覆して、容器本
体の破損に起因した液状重金属の外部への漏洩を防止す
る。
に基づいて説明する。
ターゲットの実施の形態の一例を示すもので、この中性
子散乱施設用ターゲットは、略水平に進行する陽子ビー
ムPが先端部に入射し得るように配置した薄肉状の容器
本体31と、該容器本体31外面との間に空隙32が形
成されるように容器本体31を被覆する薄肉状の容器中
間殻33と、該容器中間殻33外面との間に空隙34が
形成されるように容器中間殻33を被覆する薄肉状の容
器外殻35と、容器本体31内部に設けた往路案内羽根
36a〜36d及び復路案内羽根37a〜37dとを備
え、前記の容器本体31内の一側寄り部分を液状重金属
往路38とし、また、容器本体31内の他側寄り部分を
液状重金属復路39としている。
重金属往路38へ水銀Mを流入させるための液状重金属
流入口40と、液状重金属復路39から外部へ水銀Mを
流出させるための液状重金属流出口41とが独立して設
けられている。
は、互いに密着して空隙32の基端部分を閉止させてお
り、当該空隙32には、ヘリウム(He)ガスが充填さ
れている。
基端部は、相互に密着して空隙34の基端部分を閉止さ
せており、冷却材供給流路(図示せず)により容器本体
31外部から空隙34に重水が送給され且つ冷却材排出
流路(図示せず)により空隙34内の重水が容器本体3
1外部へ排出されるようになっている。
容器中間殻33外面に連なるガイド部材(図示せず)が
適宜の位置に設けられており、このガイド部材によっ
て、冷却材供給流路から冷却材排出流路への重水の短絡
発生を防止している。
状重金属往路38内に設けられ、上下縁部が容器本体3
1の内面に連なり且つ左右に間隔を隔てて容器本体31
の基端側から先端側へ向かって徐々に容器本体31中心
寄りへ湾曲している。
状重金属復路39内に設けられ、上下縁部が容器本体3
1の内面に連なり且つ左右に間隔を隔てて容器本体31
の基端側から先端側へ向かって徐々に容器本体31中心
寄りへ湾曲している。
〜37dは、容器本体31の補強材になっている。
器外殻35、容器中間殻33、容器本体31を透過して
往路案内羽根36a〜36dと復路案内羽根37a〜3
7dの間を進行する陽子を遮断するためのビームストッ
パ42が設置されている。
ゲットにおいて、中性子を発生させる際には、容器本体
31外部から重水を、冷却材供給流路に連続的に供給す
るとともに、空隙34を流通する重水を、冷却材排出流
路から容器本体31外部へ連続的に排出させる。
状重金属流入口40へ連続的に送給するとともに、液状
重金属往路38を経て液状重金属復路39に流入する水
銀Mを、液状重金属流出口41から容器本体31外部に
連続的に排出させる。
殻35、容器中間殻33、容器本体31を透過する陽子
が、液状重金属往路38から液状重金属復路39へと流
れる水銀Mに衝突し、中性子が発生する。
乱施設用ターゲットでは、液状重金属往路38を容器本
体31先端に向かって流れる水銀Mを、複数の往路案内
羽根36a〜36dにより整流し、液状重金属復路39
を液状重金属流出口41に向かって流れる水銀Mを、複
数の復路案内羽根37a〜37dにより整流するので、
容器本体31内部先端における水銀Mの澱みや再循環流
の発生が抑止され、澱みなく流動する均一性の高い水銀
Mの流れが、容器本体31の内部全般にわたって形成さ
れる。
が回避され、容器本体31に再循環などによるエロージ
ョンが生じない。
いは復路案内羽根37a〜37dの間隔比の変更によっ
て、水銀Mの流量調整を行なうことができる。
破砕反応の発生熱を除去するので、容器本体31、容器
中間殻33、容器外殻35、及び水銀Mの熱負荷が軽減
され、水銀Mを循環させるポンプ14や、熱交換器15
(図4参照)などの冷却手段への負担も小さくなる。
内羽根36a〜36d,37a〜37dが容器本体31
の補強材になっていることによって、容器本体31、容
器中間殻33、容器外殻35の薄肉化が可能になり、中
性子の発生効率の向上を図ることができる。
31を、容器中間殻33、容器外殻35により二重に被
覆しているので、容器本体31の破損に起因した水銀M
の外部への漏洩を防止することができる。
トは上述した実施の形態のみに限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え
得ることは勿論である。
設用ターゲットによれば、下記のような種々の優れた効
果を奏し得る。
部先端に向かって流れる液状重金属を、容器本体内の一
側寄りに設けた複数の往路案内羽根で整流し、また、容
器本体の内部先端から液状重金属流出口に向かって流れ
る液状重金属を、容器本体内の他側寄りに設けた複数の
復路案内羽根で整流し、容器本体内における液状重金属
の澱みや再循環流の発生を抑止するので、液状重金属の
滞留に起因した温度上昇を回避することができ、容器本
体の内面に再循環などに起因したエロージョンが生じな
い。
容器中間殻及び容器外殻により二重に被覆しているの
で、容器本体の破損に起因した液状重金属の外部への漏
洩を防止することができる。
形態の一例を示す一部切断斜視図である。
形態の一例を示す水平断面図である。
す概念図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 略水平に進行する陽子ビームが先端部に
入射し得るように配置した容器本体と、容器本体の内面
一側寄り部分に上下縁部が連なり且つ左右に間隔を隔て
て容器本体基端側から先端側に向かって徐々に容器本体
中心寄りへ湾曲する複数の往路案内羽根と、容器本体の
内面他側寄り部分に上下縁部が連なり且つ左右に間隔を
隔てて容器本体基端側から先端側に向かって徐々に容器
本体中心寄りへ湾曲する複数の復路案内羽根と、容器本
体外面との間に空隙が形成されるように容器本体を被覆
する容器中間殻と、該容器中間殻外面との間に空隙が形
成されるように容器中間殻を被覆する容器外殻とを備
え、外部から容器本体内の往路案内羽根側へ液状重金属
を流入させる液状重金属流入口及び容器本体内の復路案
内羽根側から外部へ液状重金属を流出させる液状重金属
流出口を、容器本体の基端部に設けたことを特徴とする
中性子散乱施設用ターゲット。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000015826A JP4392098B2 (ja) | 2000-01-25 | 2000-01-25 | 中性子散乱施設用ターゲット |
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Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012059539A (ja) * | 2010-09-09 | 2012-03-22 | Kanazawa Univ | スポレーション評価システムおよび画像処理プログラム、並びに消弧装置 |
JP2020165712A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | 三菱重工機械システム株式会社 | 液体容器 |
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- 2000-01-25 JP JP2000015826A patent/JP4392098B2/ja not_active Expired - Fee Related
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