東海村の日本原子力研究開発機構(JAEA)原子力科学研究所敷地内で、宇宙機向け電子機器の放射線耐性試験施設3カ所の整備が進む。JAEAと高エネルギー加速器研究機構(KEK)が提案した技術開発課題3件が、宇宙航空研究開発機構(JAXA)の宇宙戦略基金事業に採択されたことを受け、東海タンデム加速器と大強度陽子加速器施設(J-PARC)のリニアック、ハドロン実験施設に専用設備を新設する。事業費は最大計61億8000万円で、最長約5年間をかけて整備する。
宇宙空間には、太陽活動などによって生じる放射線が存在する。これらが衛星に搭載された電子部品に当たると、記憶されたデータが書き換わったり、機器が一時的に誤作動したりすることがある。このため、地上の加速器で宇宙放射線を模擬した粒子を照射し、電子部品の耐性を事前に評価する必要がある。
一方、国内の試験施設は限られ、2030年度には陽子で年間約300時間、重イオンで約1100時間の試験時間が不足すると見込まれている。
今回の整備では、JAEAが東海タンデム加速器とJ-PARCリニアック、KEKがJ-PARCハドロン実験施設を担当する。3課題は26年2月に採択され、同年10月までに補助金の交付決定を受けた。交付決定額の上限は、タンデム加速器が19億6000万円、リニアックが27億8000万円、ハドロン実験施設が14億4000万円。今後のステージゲート評価などにより変動する可能性がある。
タンデム加速器では、宇宙機向け半導体の試験に特化した専用ビームライン2本を新設する。併せて高性能加速管を導入し、イオン源や制御系も改良する。
従来、高電圧の発生には約半日の調整時間を要していたが、これを短縮するとともに、イオンの種類やエネルギーの切り替えを効率化する。ビームラインは26~28年度、高性能加速管は26~30年度、イオン源・制御系は26~29年度の整備を予定する。
J-PARCのリニアックでは、既設の地下トンネルを利用して照射ビームラインと照射部を新設する。400MeVの陽子ビームを活用し、国内の試験対応エネルギー上限を従来の200MeVから2倍に引き上げる。照射面積もビーム平坦化技術の応用により500㎜角とし、従来の約25倍に拡大する。26~29年度に整備し、29年度半ばの開発完了、同年度内の利用運転開始を目指す。
ハドロン実験施設では、既存の陽子ビームから生じる二次粒子の中から陽子を選別する新たな二次ビームラインと照射実験室を整備する。数十MeVから510MeVまでの幅広いエネルギーに対応し、数分以内にビームのエネルギーや大きさを調整できる。26年度から最長約5年間で電磁石や真空・制御システムなどを開発し、事業終了後の利用開始を予定する。
3施設の整備により、陽子と重イオンの双方に対応する国内唯一の試験施設群を形成する。事業終了後も宇宙機向け試験を継続し、利用者の利便性向上に向けた施設間連携や利用体制の構築を検討する。27年1月には研究者や企業を対象とした研究会を東海村で開催し、施設見学や講演を通じて将来の利用につなげる。

















