THO604
加速器制御・真空 8月7日 6号館61C 9:50-10:10
金属3DプリンタによるJ-PARC/ COMET Phase 1用アルミ合金製ビーム窓の開発
Development of 3D-printed beam windows made of AlSi10Mg for J-PARC/ COMET Phase 1
○栗原 謙太1, 牧村 俊助2, 3, 髙橋 正和1, 長澤 豊1, 井上 薫2, 尾ノ井 正裕1, 深尾 祥紀2, 3, 吉田 誠2, 3（1金属技研㈱, 2高エネ研, 3J-PARC）
○Kenta Kurihara1, Shunsuke Makimura2, 3, Masakazu Takahashi1, Yutaka Nagasawa1, Kaoru Inoue2, Masahiro Onoi1, Yoshinori Fukao2, 3, Makoto Yoshida2, 3（1MTC, 2KEK, 3J-PARC）
ミューオン電子転換過程の探索を目指すJ-PARC/ COMET（COherent Muon to Electron Transition）実験では、2023年2月に陽子ビーム強度0.3 kWでエンジニアリングランであるPhase-αを完了した。その後、陽子ビーム強度3.2kWのPhase1実験に向けた開発を進めている。Phase-αでは、Ti-6Al-4V合金製の球殻状のビーム透過部を持つ窓厚t0.5-Φ270およびΦ220のビーム窓を3Dプリンタ（Additive manufacturing: AM）によって製造し、ビームラインに実装した。現在、Phase 1への導入に向けて、AlSi10Mgを原材料とする金属3Dプリンタによるアルミ合金製ビーム窓の開発を進めている。本開発対象であるビーム窓はソレノイド内筒部に挿入されるφ260 mmのA5052製真空ダクトに取り付けられる。従来のJISフランジ形状のビーム窓では、輸送すべきパイオンがフランジ部で停止してしまうため、ビーム透過面積を最大化すべくA5052製の円筒部に直接、溶接を可能としたビーム窓の開発を進めている。現在、構造および製作方法の検討（金属積層造形、HIP、熱処理、研磨/厚み調整）、CADモデル化、構造解析、その後ビーム窓の製作を進めている。実機ビーム窓の強度確認では、AM+HIPで製作した試験片と熱処理を加えた試験片で各々引張試験をおこなった。また、溶接性の確認では、AM材とA5052との溶接試験、強度試験、溶接によるひずみ量の評価をおこなう。本発表では、金属3DプリンタによるJ-PARC/COMET Phase 1用アルミ合金製ビーム窓の開発について報告する。