J-PARC大強度中性子源の液体水素循環システム用へリウム冷凍機の性能劣化: 性能劣化に関わる概要

摘要

J-PARCの大強度中性子源では，ターゲットで発生した速中性子を液体水素減速材で冷中性子に冷却するために，液体水素循環系(1.5MPa, 18K)とヘリウム冷凍機(6kW at 17K, 1.6MPa, 270g/s)から成る2元冷凍システムを導入した(Fig.1)。2008年の運転開始以来，約2-3ヶ月の連続運転を行ってきたが，2015年からヘリウム冷凍機内の熱交換器と内部吸着器(ADS)で運転中に圧力損失が増加し，冷凍機の冷却性能が低下して運転に支障を来す状態となった。本件は，この性能劣化に関わる経緯と，性能回復に向けた検討及び対応について報告する。