PRESENTSTATUSOFTHE

KURRI-LINAC

K.Takami, Y.Kimura, S.Yamamoto, T«Kozuka, LKobayashi and Y.Fujita
Research Reactor Institute, Kyoto University
kumatori-cho, Sennan-gun, Osaka 590-04, Japan
ABSTRACTThe present status of the KURRI-LINAC ( the electron linear accelerator ofthe Kyoto University Research Reactor Institute ) is reported in the following
items ;©maintenance works mainly done in theseseveral years with thereplacement and improvement of the superannuated parts of the accelerator
components,②recent research programs with the linac,and③future inthe KURRI-LINAC.
京大炉中性子発生装(竜 子 ラ イ ナ ッ ク ）置の 現 ^ !犬

1 , はじめに京都大学原子炉実験所では、 1964年 度 に パ ル ス 状 中 性 子 源 （中性子発生装置） として米国High Voltage Engineering社より 、ARCO L-1512G型 L バンド電子ライナックを購入した。
当 初 は 加 速 管 1 本で最高エネルギー 23MeV の中性子発生装置として、 1966年から所内利用を開始し、 1968年か ら全国大学、 国公立研究機関による共同利用施設としての利用が始まった。

1971〜 73年 に エ ネ ル ギ ー 及 び 電 流 増 強 作 業 （加 速 管 1 本追加、電子銃大型化）を行い、最高エネルギー 46MeV,最大短パルスビーム〜 6Aとなった。 その後も、更新や性能改善を行い、購入当初を上回る性能と安定性を持ち、現在も後述のとおり広く利用されている。

2 . 近年行った主な作業
本ライナックは、完成以来 27年を経た。 この間に、種々の故障やトラブルを経験した。
また、据付後約 10年を経た頃から、 日 常 の 保 守 • 修理に加え、 トラブルの多発するものから順次、更新に努めてきた。更新に際して、半導体等の技術進歩を導入することで、安定化し、起動や運転が容易となり、 トラブルも少ないマシンになった。
第 8 回ライナック研究会「現状報告』以後に行った、主な保守や更新作業を以下に示す。
① No. 2 ク ラ イス トロ ン • モデュレー夕の P F N の更新1984年 8月② ク ラ イ ス ト ロ ン • モ デ ュ レ ー 夕 の パ ル ス 高 繰 り 返 し 化 1984年 8月 〜 1989年 1月③ 電 子 銃 駆 動 回 路 信 号 用 プ ラ ス チ ッ ク 光 フ ァ イ バ 一 系 の 更 新 1985年 8月

1987年 2月⑤ No.l ク ラ イ ス ト ロ ン 型 式 変 更 と 同 モ デ ュ レ 一 夕 の 更 新 1987年 3月④粗引きを含む全真空ポンプの更新⑥各部の電圧、電流、温度、温度差等の表示、記 録 計 追 加 1987年 3月

⑦トリガ*インターロック回路の整備

1988年 8月

⑧放射線モニター記録計の更新と運転状態のロギング

1988年 8月
1989年 3月

⑨高出力用水冷タンタル中性子発生夕ーゲットの製作⑩冷却塔修理、熱交換器洗浄、改 造 等 に よ る 冷 却 能 力 の 向 上 1989年 8月⑪クライストロン•モデュレー夕回路の変更

1989年 8月

⑫マイクロ波導波管ガスケットの全面交換

1989年 8月

1989年 8月
@ 真空ダクト、ゲ ー ト * バルブの更新、 ビ ー ム 窓 の 薄 膜 化 1990年 8月⑩電力受電キュウビクル内トランスの整理

3 . 性能本ライナックは昭和 39年度に購入した古いマシンであるが、 国内では数少ない L バンド(1.3GHz)ライナックで、 ビーム電流の大きさに特徴がある。更新や性能改善の保守作業によって、安定 に長 時間 運転できるビーム条件が公称値（表 1 ) に近づいた。従来、 ビームの直線ラインのみの利用で、かつ、 ビーム窓位置も固定されていたが、 昨年度より、多様な実験に応えるべくビーム窓の位置変更を容易にした。

4 . 利用
所外の利用希望者は、研究炉の場合と同じように研究テーマ公募に応じ、実験所運営委員会の審査を経て利用できる。共同利用実験の採択は、半 年 毎 に 5〜 10件程度である。 これ ま で に 凡 そ 280件の共同利用が行われてきた。外国より客員教授、招聘外国人研究者を迎えた国際共同研究は、 こ れ ま で に 6件ある。 また、教育活動として、京大大学院工学研究科原子核工学専攻学生にライナックによる中性子飛行時間法の実験が力リキュラムに組み込まれている。 これまでに 20篇を上回る京大修士論文、約 10篇の学位論文を生んだ他、共同利用実験中に参加した大学院生による修士論文、博士論文も数多い。
研究課題で は、 炉 物 理 * 炉工 学関連等の中性子実験が主であり、①共鳴中性子のパラメーターに関する研究、②中性子フィルタ一法の開発と全断面積の精密測定、③ B G O シ
ンチレ一夕を用いた中性子捕獲断面積の測定、⑤原子炉材料に関連した中性子断面積の積分的評価、⑥標準中性子場の確立と利用、⑦固体飛跡検出器 (CR-39)を用いた中性子線量、中性子スぺクトルの測定、⑧高速中性子ラジオグラフィ一等の実験の他に、昨年度より、鉛減速スぺクトロメータを使った実験が開始されている。
表1

京大炉ライナックの性能

Specification of electron linear accelerator

facility at KURRI

1 . Beam energy

Unfolded
L o a d e d (max. p o w e r )4 microsec pulse
Short pulse
Max •46 M e V
30 M e V at 500 m A
500 m A
2 .5 - 6 A
10 k W

Short pulse
Long pulse

0 . 0 1 - 4 microsec
S i n g l e - 4 8 0 Hz.
Single - 240 Hz2•

Beam current

3. B e a m p o w e r
4. B e a m w i d t h
5. R e p e t i t i o n r a t e

中性子実験以外では、光核反応による ラ ジ オ • アイソトープの製造や低温での（液体窒素）電子線照射による材400

ヰ料の放射線損傷等が行われている。
同 昨 年 度 よ り 、京大炉ライナックの共_ 利 同 利 用 研 究 と し て 、新しく低速陽電子^ 生 成 や ミリ波 コヒ ーレン ト放 射光の 研

200採 究 が 始 ま っ て い る 。利用件数と共同利
択 用 採 択 件 数 の 変 化 を 図 1 に示す。
件 5 . 今後の課題
100 数一，

近年、高出力ビームでの長時間運転が可能になったことで、発熱によるト°4143

図145474951535557596163

京大炉ライナックの延利用件数

ラブル、漏洩放射線によるマシン停止、^ターゲット等の放射化による放射線被曝などが問題になっている。 また、新しい利用実験も始まり、 当面、次のような検討課題がある：①エネルギー分析電磁石の残留磁気の消磁、② ビ ー ム 位 置 •形 状 モニ夕一の必、要性、③加速器ビームラインのアライメント、④放射線遮蔽の増強、⑤サイラ
トロン型式変更、⑥ ク ラ イ ス ト ロ ン • モ デ ュ レ ー 夕 * パルスの安定化。
将来計画的な課題になるが、本ライナックは、 ピーク出力 20丽 、平均出力 60kWのクライス ト ロ ン 2本を持っている。 しかし、 No.1加速管は購入当初のもので、 R F カブラがドア• ノブ型のために許容 R F 入力は〜 12順である。 No. 2加速管は、加速管が短く大電流用である。 このために、現在の性能である 30MeV,500mA at 4//S は、 RF40MW を有効に利用できていない。 もし、加速管を更新できれば、 エネルギーの〜 5 0 % アップも可能になるし、併せて、 クライストロンを 30順に変更すれば、〜 100% アップも期待できる。

5 . おわりに
本ライナックは幾多の改修、更新を経ながら、原子炉と対比されるパルス状中性子源として、設置以来 27年以上にわたり、多くの研究者に利用されてきた。 そして、最近では新たに鉛減速スぺクトロメータを使った中性子実験、低速陽電子生成やミリ波コヒーレント光の研究も始まり、今後も有用なマシンとして期待されている。 しかるに最近、古い装置として維持費の削減が行われようとしていることは、誠に残念である。
最近、京 都 大 学 に お い て 「京大原子炉実験所の在り方検討委員会」が設けられ、研究炉の在り方が審議される中で、新しい研究課題にも応えるものとして、本ライナックの将来についても検討が加えられようとしている。
参考文献⑴中性子発生装置（電子線型加速器） KURRI-LINACの現状と成果報告：1988年 12月 ，
京都大学原子炉実験所