COMET実験棟 素核研　三原智 2012年9月改訂　r3 http://research.kek.jp/people/mihara/COMET/Jikkenshitsu/

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1 COMET実験棟 素核研　三原智 2012年9月改訂　r3

2 COMET（コメット）実験 J-PARCハドロンホールで計画されている実験で2017年ころの実験開始を目指している
特徴的な一次陽子ビームと二次粒子ビームを必要とするため、現存する標的とは別に標的、ビームダンプを新設 残留放射線を考慮して、これらの設備をハドロンホール外へ ホールを南側へ拡張（アネックス） 2012年度概算要求 コスト算出 2014−2015年で建設予定、建設終了後機器搬入開始

3 新規建設実験室 COMET実験室 機械室設置を考慮して点線部まで拡張を検討（2012年7月） 既設ハドロン実験ホール

4 既設ハドロン実験ホール

5 新設実験棟概要 ハドロンホール南側にアネックスを建設 3階建て構造 地下実験室で発生する放射線を十分に遮蔽する必要あり
18.5m（南北）ｘ30m37m（東西） 3階建て構造 地階（地下約6m） 標的、ビームダンプ、 実験装置 冷却水室 地上階 搬入口、冷凍機、保守作業 2階 制御室、データ収集室 地下実験室で発生する放射線を十分に遮蔽する必要あり ※機械室設置を考慮して、東西幅を30m37mに変更（2012年7月）　次項参照 18.5m 30m  37m

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7 地下実験室フロア 一次ビームライン側は耐放射線仕様 3.5m床コンクリート＋0.5m鉄板 天井はさらに遮蔽体が必要。詳細は次項以降に
ビームダンプ 新設実験室側 冷却水室 一次ビームライン側は耐放射線仕様 3.5m床コンクリート＋0.5m鉄板 天井はさらに遮蔽体が必要。詳細は次項以降に 実験室 ハドロンホール側

8 地下フロア （遮蔽形状は日建との打合せの過程で単純化済み→次項）
遮蔽壁面ビームライン高さに 直径２ｍの貫通口 冷却水室 フロア 地下6.5m 一次ビームライン室 フロア地下6m 実験室フロア 地下6m ビームダンプ

9 4.5ｍ 0.9ｍ 9ｍ A B 0.8ｍ 49.6° A’ B’ 実験棟壁面

10 冷却水室 DPタンク ポンプ 熱交換器 熱交換器またはチラーによりターゲット、ビームダンプに使用している冷却水を冷却 面積 ２m×４m
地上からのアクセスは階段または梯子 冷却水交換時のBPタンクを配置 1m×2m×1m（高さ） 設置方法 DPタンク上面が１次ビームラインフロアレベルよりも下に５０cm 汚染水を廃棄時は、地上階までポンプにより冷却水を排出 冷却水室から一次ビームライン室に配管2本設置（遮蔽体内通過） 配管経 冷却水室から地上階に配管4本設置 DPタンク 熱交換器 ポンプ

11 ビームダンプ 構造 銅＋鉄　４ｍ×４ｍ×３ｍ（ビームライン奥行） 高さは中心線がビームラインレベル（地上から3.7ｍ） 冷却水配管 実験グループ側で別途手配 建築物としては上記の構造体が組み込めるスペースが地下フロアにあり、組み込み後に上部をコンクリートブロックでフロア面まで遮蔽する

12 地上フロア （東西幅37ｍに2012年7月） （搬入・搬出クレーン２０トン6.5ｍ楊程）
地上フロア　（東西幅37ｍに2012年7月） （搬入・搬出クレーン２０トン6.5ｍ楊程） 冷却水室 搬入口 冷凍機、電源設置 場所　8mx3m 装置搬入口 0.5m鉄 1.1mコンクリ 冷却水室 入口 装置搬入口 3m鉄＋3.5mコンクリ 出入口 実験装置搬入口 8mx9.5m 装置搬入口シャッター　 高さ6m以上 遮蔽壁 フロア面から1.7m 搬入搬出エリア　

13 ２階（東西幅37ｍに2012年7月） （南西角付近に機材搬入用の大扉を設置）
出入口 制御・データ収集室 床下配線、１００V電源 柱設置可能 トイレ・洗面所 搬入口

14 フロア・天井構造 (放射線遮蔽上必要な厚み)
一次ビームライン側 実験室側 冷却水室 3m 1.7m 地上階床面レベル 1m 0.2m 3m 地上レベル 0m 1.6m 0.5m 5.8m 5.8m 2m 2.3m ビームライン レベル −3.7m 2m ３m 2.3m 2.3m 4.3m 4.3m 0.5m 1m 0.5m 0.5m 2m BPタンク 3m

15 クレーン楊定 磁石搬入時 一次ビームライン側 実験室側 6.5m 冷却水室 1.7m 地上階床面レベル 1m 0.2m 地上レベル 0m
BPタンク 3m

16 クレーン楊定 シールド積み上げ時 実験室側 6.5m 冷却水室 1m 2m 1.7m 地上階床面レベル 1m 0.2m 3m 地上レベル
ビームライン レベル −3.7m 2m ３m 2.3m 2.3m 4.3m 4.3m 0.5m 1m 0.5m 0.5m 2m BPタンク 3m

17 Primary line COMET detector Second Floor DAQ & Control Crane Height 6m
Floor Level +0.2m COMET detector Ground Level 0m 3m 1.6m 5.8m 0.5m 2m 2.3m Beam Line Level −3.7m 2.3m 2.3m 6.3m 0.5m 0.5m 2m 3m Iron Concrete

18 NP Hall COMET Hall Refrigerator CS He Compressor Pressurized Air VU
Compressed Helium Transfer Line Refrigerator CS He Compressor Separator Pressurized Air VU Helium buffer tanks COMET Hall Liquid N2 tank

19 地下・地上フロア設置装置重量 地下フロア 一次ビームライン側 実験室側 地上フロア 冷凍機(コールドボックス） ３トン （3m x 2m）
電磁石＋磁気シールド　３００トン 設置面積 １０m2  30m3 超電導電磁石、シールド　６０トン 磁気シールド（鉄）　２４０トン ビームダンプ　銅　200トン 設置面積　１２ｍ2 実験室側 超電導電磁石、磁気シールド　50トン＋実験装置　2トン 設置面積　８０ｍ２ 線形電子加速器　2トン 設置面積　２０ｍ２ 地上フロア 冷凍機(コールドボックス）　３トン　（3m x 2m） 電磁石電源および制御機器　　＜２トン （2m x 5m） これらに加えて搬入口シールド開時のシールド置き場が必要 ２階 通常のオフィススペース程度の耐荷重 １９インチコンピュータ／電子回路ラック等を設置予定

20 空調 地階フロア ２階フロア 一次ビームライン室 実験室 容積 ３００m3 発熱 ４０kW（陽子ビーム） 容積 １１５０m3
発熱　３５kVA（真空ポンプ（10k）、電子機器(25k)） ２階フロア 容積　１５００m31850m3 （東西幅を30→37ｍにしたことによる変更） 発熱　５０kVA（コンピュータ・電子機器）

21 クレーン 搬入、搬出用クレーン（建家内） 地上フロア 20トン 揚程 6.5m 地下フロア（地上フロアから6.2ｍ下）まで機器が下ろせること
搬入、搬出用クレーン（建家内）　地上フロア 20トン 揚程　6.5m 地下フロア（地上フロアから6.2ｍ下）まで機器が下ろせること 可動範囲は建物内でなるべく広く

22 電力・水 電圧 電流 超電導電磁石電源（地上フロア） 三相４００V ２５０A 実験装置（電子機器等）（地上フロア） 三相２００V
冷凍機（GM、He） 真空ポンプ（地下フロア） 実験装置（電子機器等）（地下フロア） １５０A 実験装置（電子機器・コンピュータ）（２階） ５００A 冷却水 電磁石 400 l/min 冷凍機 220 l/min 計 620 l/min 別建家の圧縮機棟では以下が必要 圧縮機：6.6kV x 40A 圧縮機制御＋オイルポンプ：3相200V x 50A 計装空気コンプレッサ：3相200V x 100A その他、ユーティリティ：3相200V, 単相100V