A J-PARC ( Japan Proton Accelerator Research Complex ) egy protongyorsító komplexum a nagy energiájú fizika , a hadron- és neutrínófizika, valamint az anyagtudomány szükségleteihez . A japán Tokai közelében található , a KEK National High Energy Physics Laboratory és a Japan Atomic Energy Agency ( JAEA ) közös projektje.
A komplexum három gyorsítóból áll, amelyek mindegyike számos kísérleti létesítményt szolgál ki [1] .
Az elsődleges nyalábok forrása a H-ionok lineáris gyorsítója - 400 MeV energiához, további 600 MeV-os gyorsítás lehetőségével egy szupravezető linacban.
A 3 GeV energiájú RCS (Rapid Cycling Synchrotron) gyorsan körforgó proton szinkrotron kerülete 348,3 m, ismétlési frekvenciája 25 Hz. Túltöltési befecskendezés , linactól. A részecskék száma egy impulzusban 8×10 13 , az átlagos áramerősség 333 μA. 2007-ben helyezték üzembe [2] . Az esetek 90%-ában az RCS egy 3 GeV-os sugarat ejt az MLF (Materials and Life Science Experimental Facility) célpontjára, az idő fennmaradó 10%-ában pedig a protonok a nagy szinkrotron MR-be kerülnek.
A főgyűrű, a proton szinkrotron MR (Main Ring) 50 GeV energiához, kerülete 1567,5 m. Két kipufogórendszere van: lassú és gyors. Az ismétlési sebesség gyors kivonás esetén 3 s, lassú extrahálás esetén 6 s. A lassú felszabadulású rendszer protonsugarat küld a hadronfizikai állomásra, ahol a protonsugár kaonokat termel . A gyors felszabadulást neutrínó nyaláb létrehozására használják: egy protonsugarat fecskendeznek be egy szupravezető szállítócsatornába, a sugarat a Super-Kamiokande felé irányítják , majd egy célpontra dobják, ahol pionnyaláb születik, amely gyorsan müonokká bomlik. . A müonok bomlási csatornájában neutrínók születnek , amelyek aztán 293 km-re repülnek a Super-Kamiokande neutrínódetektorhoz. Az első neutrínókat 2010 elején regisztrálták, azonban a 2011-es földrengést követően a létesítmény jelentősen megrongálódott, a helyreállítás körülbelül egy évig tartott.