Horn –current design  H 0.46  H 0.48  H Weight : ????

Comparison BNL type v.s. ‘New horn’ BNL type New horn

Strip Line Maybe 4 strip lines for one horn. (c.f. K2K 300mm wide 15mm thick aluminum plates.)

Heat Load from Radiation Graphite  =1.8g/cm 3 Water t=5mm Al case t=1.5mm Inner cond. Al t=3mm In total, 20kJ/3.3E14 protons = 6 0.3Hz (Joule’s heat 13kJ/ms) cf. K2K heat load in the target from the current = 1.4 kW (surface area ~x 7) In the graphite target, 57kJ/3.3E14 protons in total 30mm  52mm   t~19 o Z R Z R

前提 0.75MW 対応を基本とし、 4MW へ拡張可能とする。 ホーン、ターゲットシステムは、 K-arena にならい上から 釣る。 ホーン、ターゲットの交換は完全リモートとする。 ターゲット、ホーン、ビームの方向は、 Off-Axis beam 2°~3° に対応して変えられなければならない。 ( ただし変更 は、しばしば行われるものではなく、 <1/yr 程度。 ) ホーン、ターゲットの修理をするならばホットラボが必要 である。 Decay Volume cooling の機械室がターゲット・ス テーション建屋内に必要 配管 25A 40 本 ( ただし 0.75MW 時に使うのは、この一部 ) 110m 3 /h, 2.9m 3 for 4MW

K2K target station Ｉｒｏｎ Concrete Soil Beam SK Target & 1 st Horn Transformer1,2 Top view Stripline-1 Stripline-2 Cave size (W3.7m, H3.8m, L17m) Cave – Radioactive air is closed simplify. Both transformers is set inside beam line. Stripline-1 : 9.3m, (Cross section t15mmx320mm) Stripline-2 :12.0m, (Cross section t15mmx320mm) 17m m 2.15 Rail, 5-ton crane Decay Pipe Y. Yamanoi –KEK February 4, nd Horn C K2K Beam Channel G

Target Station –Top View-

Target Station –Side View-

TS cooling air r1 r2 Cylindrical model iron ( 熱 Q が r1 の所で発生したと仮 定 ) r1~1m For 4MW, To protect horns, <80 o is preferable.

Upgrade to 4MW

Al 冷却 3.5m 0.2m 0.26MW horn アルミ冷却と空調の併用で なんとかならないか？

ISAC 風？

素朴な疑問 / 問題 完全リモートにするならば、 Al 板は、不必要？ 放射線、空気閉じ込め、熱伝導体 完全リモートにするならば、 He は、不必要？ ホーンの捨て場はこれだけで十分か？ ３ｍのバスバーごと捨てると厳しい？ コスト度外視メンテナンス・シナ リオ １年に１度のメンテナンス → ホットラボが欲しい。

TRIUMF ISAC Target Station

NuMI Target Hall Beam line is below floor level Horn+Module in transit Stripline Concrete Cover Module Support Beams Horn Shielding Module Horn Steel Shielding Air Cooling Passage Concrete Shielding Temporary Stackup of removed shielding Steel from module middle Concrete from over horn Beam passageway (chase) is 1.2 m wide x 1.3 high NuMI by J.Hylen

Target and Horn Modules NuMI module = 2 AP0 modules + cross-bracing walls Water tank Stripline Remote Stripline Clamp Baffle Target Target/Baffle Module Horn 1 Module Horn 1 25 cm wide, 2 m deep Steel endwalls with positioning, water, electric feedthroughs Motor drives for transverse and vertical motion of carrier relative to module Carrier Target moves relative to carrier for insertion into horn for L.E. beam NuMI by J.Hylen

NuMI Target Hall NuMI by J.Hylen

Lifting Table in Hot Cell Push horn or target up into module remotely – 5 degrees of motion Both tables move together along beam direction Each table has independent vertical and transverse motion NuMI by J.Hylen

Hot Handling Work Cell Mount/dismount components on modules Railing Module Lead-glass window Horn Remote lifting table Concrete walls Horn mechanical connection to module, remote stripline clamp, waterline connection to horn, electrical connection to horn are all done through the module by person on top of hot cell 3 m NuMI by J.Hylen

Lifting Fixture for Module Remotely change pick point to match center of gravity Teeth disengaged to enable movement of hook relative to lifting fixture frame Teeth engaged at center of gravity for horn 1 pick Lifting fixture box frame Module hook Pins to engage module hooks NuMI by J.Hylen

Hot Handling Dose for hot horn replacement Note 1 sievert = 100 rem NuMI by J.Hylen