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固体飛跡検出器CR-39を用いたレーザー加速イオンの価数評価手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K17876
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 原子力学
量子ビーム科学
研究機関神戸大学

研究代表者

金崎 真聡  神戸大学, 海事科学研究科, 助教 (90767336)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードCR-39 / レーザー駆動イオン加速 / 高強度レーザー / イオン価数 / 固体飛跡検出器 / エッチピット / トムソンパラボラ / イオン計測 / 価数 / 量子ビーム / 放射線計測 / レーザープラズマ
研究成果の概要

レーザー加速イオンの価数分布を、固体飛跡検出器CR-39を用いて明らかにする手法の開発を目的とし、タンデム加速器で加速された酸素イオンをトムソンパラボラシステムで価数とエネルギーごとに分光しCR-39に照射した。エッチング後の試料を光学顕微鏡下で解析したところ、エッチピット形状の価数による優位な差は観測されなかった。すなわち、通常のレーザー駆動イオン加速実験で用いられるCR-39の解析条件では、価数分布を計測することは難しく、また、CR-39をトムソンパラボラ等の装置に組み合わせ、電場によって価数を弁別することが重要であることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

レーザー駆動イオン加速は、がん治療や様々な物理実験に用いられる加速器の小型化が期待されている。高エネルギーかつ高品質なイオン加速のためには、イオンの加速メカニズムを明らかにすることが重要であり、その中でもイオンの価数分布は、加速されるイオンのエネルギーに大きく影響する。すなわち本研究で得られたCR-39のみでは価数分布を明らかにすることが難しいという結果は、電場および磁場によるイオンの分光が重要であり、現状の計測体系の高度化を必要としていることが明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 10件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] タンデム加速器を用いたレーザー加速イオン計測用リアルタイムトムソンパラボラスペクトロメータの校正2019

    • 著者名/発表者名
      清水和輝、金崎真聡、神野智史、小田啓二、山内知也、古山雄一、谷池晃、福田祐二
    • 雑誌名

      神戸大学大学院海事科学研究科紀要

      巻: 16 ページ: 20-26

    • NAID

      120006719434

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 固体飛跡検出器CR-39を用いたレーザー加速イオンのエネルギースペクトル及び空間分布の高精度計測2017

    • 著者名/発表者名
      金崎真聡、小田啓二、山内知也、福田祐仁
    • 雑誌名

      放射線化学

      巻: 104 ページ: 35-39

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Measurement of Laser-accelerated Protons using Several Types of Track Detectors2019

    • 著者名/発表者名
      Masato Kanasaki, Satoshi Jinno, Kunihiro Morishima, Satoshi Kodaira, Takafumi Asai, Keita Sakamoto, Kazuki Shimizu, Keiji Oda, Tomoya Yamauchi, Yuji Fukuda
    • 学会等名
      International Conference on Materials and Systems for Sustainability
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] リアルタイムトムソンパラボラスペクトロメータを用いた水素クラスターターゲットから発生した陽子線のエネルギースペクトル計測2019

    • 著者名/発表者名
      清水和輝、神野智史、金崎真聡、浅井孝文、坂本渓太、小田啓二、山内知也、古山雄一、谷池晃、福田 祐仁
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The Precise Measurements of Laser-accelerated Protons from Hydrogen Cluster Targets by CR-39 Track Detectors2019

    • 著者名/発表者名
      Masato Kanasaki, Kousaku Morii, Keita Sakamoto, Yuta Takano, Takafumi Asai, Kazuki Shimizu, Satoshi Jinno, Tomoya Yamauchi, Keiji Oda, Yuji Fukuda
    • 学会等名
      19th International Conference on Solid State Dosimetry
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] レーザー加速イオン検出器開発にかかるタンデム加速器の利用2019

    • 著者名/発表者名
      金崎真聡、神野智史、清水和輝、森豊、小田啓二、山内知也、古山雄一、谷池晃、福田祐仁
    • 学会等名
      第32回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] タンデム加速器を用いたレーザー加速イオン計測用トムソンパラボラスペクトロメータの校正2019

    • 著者名/発表者名
      清水和輝、金崎真聡、神野智史、森豊、小田啓二、山内知也、古山雄一、谷池晃、福田祐仁
    • 学会等名
      第32回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] CR-39を用いた水素クラスターターゲットから発生するレーザー加速陽子線の計測2019

    • 著者名/発表者名
      金崎真聡、森井厚作、坂本渓太、高野雄太、浅井孝文、清水和輝、山内知也、小田啓二、神野智史、福田祐仁
    • 学会等名
      第33回固体飛跡検出器研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー加速イオン計測用リアルタイムトムソンパラボラスペクトロメータの校正2019

    • 著者名/発表者名
      清水和輝、金崎真聡、神野智史、浅井孝文、坂本渓太、小田啓二、山内知也、古山雄一、谷池 晃、福田祐仁
    • 学会等名
      第33回固体飛跡検出器研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 原子核乾板を用いた100 MeV級レーザー加速プロトン計測手法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      浅井孝文、金崎真聡、森島邦博、神野智史、小平 聡、首藤信通、小田啓二、山内知也、桐山博光、福田祐仁
    • 学会等名
      第33回固体飛跡検出器研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 固体飛跡検出器CR-39を用いたレーザー加速陽子線エネルギースペクトルの高精度計測2019

    • 著者名/発表者名
      坂本渓太、金崎真聡、森井厚作、神野智史、小平 聡、山内知也、小田啓二、福田祐仁
    • 学会等名
      第33回固体飛跡検出器研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー加速イオン計測用リアルタイムトムソンパラボラスペクトロメータの特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      清水和輝、金崎真聡、神野智史、浅井孝文、坂本渓太、小田啓二、山内知也、古山雄一、谷池 晃、福田祐仁
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 原子核乾板を用いた100 MeV級レーザー加速陽子線計測手法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      浅井孝文、金崎真聡、森島邦博、神野智史、小平 聡、首藤信通、小田啓二、山内知也、桐山博光、福田祐仁
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 固体飛跡検出器CR-39を用いたレーザー加速陽子線エネルギースペクトル計測の高精度化2019

    • 著者名/発表者名
      坂本渓太、金崎真聡、森井厚作、神野智史、小平 聡、山内知也、小田啓二、福田祐仁
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterization of laser-accelerated protons from micron-sized hydrogen cluster targets using track detectors2018

    • 著者名/発表者名
      Masato Kanasaki, Satoshi Jinno, Kunihiro Morishima, Satoshi Kodaira, Yuta Takano, Kousaku Morii, Takafumi Asai, Keita Sakamoto, Kazuki Shimizu, Keiji Oda, Tomoya Yamauchi, Hiromitsu Kiriyama, Yuji Fukuda
    • 学会等名
      The 14th International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of a nuclear emulsion to laser-driven ion acceleration experiment using micron-sized hydrogen cluster target2018

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Asai, Masato Kanasaki, Satoshi Jinno, Nobumichi Shutoh, Tomoya Yamauchi, Keiji Oda, Kunihiro Morishima, Yuji Fukuda
    • 学会等名
      The 14th International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of the passive energy spectrometer for laser-accelerated protons2018

    • 著者名/発表者名
      Keita Sakamoto, Takafumi Asai, Satoshi Jinno, Yuji Fukuda, Tomoya Yamauchi, Keiji Oda, Satoshi Kodaira, Masato Kanasaki
    • 学会等名
      The 14th International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A calibration study of a real-time Thomson parabola spectrometer using tandem accelerator2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Shimizu, Masato Kanasaki, Satoshi Jinno, Yuta Takano, Kousaku Morii, Takafumi Asai, Keita Sakamoto, Keiji Oda, Tomoya Yamauchi, Yuichi Furuyama, Akira Taniike, Hiromitsu Kiriyama, Yuji Fukuda
    • 学会等名
      The 14th International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of laser-accelerated MeV-class protons from hydrogen clusters using CR-39 track detectors2018

    • 著者名/発表者名
      Kousaku Morii, Masato Kanasaki, Satoshi Jinno, Yuta Takano, Takafumi Asai, Keita Sakamoto, Kazuki Shimizu, Tomoya Yamauchi, Keiji Oda, Yuji Fukuda
    • 学会等名
      The 14th International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Energy measurement of laser-accelerated protons by using a nuclear emulsion2018

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Asai, Masato Kanasaki, Satoshi Jinno, Nobumichi Shutoh, Tomoya Yamauchi, Keiji Oda, Kunihiro Morishima, Yuji Fukuda
    • 学会等名
      The 2nd QST International Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of the passive energy spectrometer using CR-39 track detector2018

    • 著者名/発表者名
      Keita Sakamoto, Takafumi Asai, Satoshi Jinno, Yuji Fukuda, Tomoya Yamauchi, Keiji Oda, Satoshi Kodaira, Masato Kanasaki
    • 学会等名
      The 2nd QST International Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A calibration study of a real-time Thomson parabola system by using tandem accelerator2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Shimizu, Satoshi Jinno, Yuta Takano, Kousaku Morii, Takafumi Asai, Keita Sakamoto, Keiji Oda, Tomoya Yamauchi, Yuichi Furuyama, Akira Taniike, Hiromitsu Kiriyama, Yuji Fukuda, Masato Kanasaki
    • 学会等名
      The 2nd QST International Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of laser-accelerated MeV-class protons using CR-39 track detectors2018

    • 著者名/発表者名
      Kousaku Morii, Masato Kanasaki, Satoshi Jinno, Yuta Takano, Takafumi Asai, Keita Sakamoto, Kazuki Shimizu, Tomoya Yamauchi, Keiji Oda, Yuji Fukuda
    • 学会等名
      The 2nd QST International Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 固体飛跡検出器CR-39を用いた水素クラスターのクーロン爆発で加速されるMeV級陽子線の計測2018

    • 著者名/発表者名
      森井厚作、坂本渓太、浅井孝文、清水和輝、宇野雅貴、山内知也、小田啓二、神野智史、桐山博光、福田祐仁、金崎真聡
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 原子核乾板を用いたレーザー加速陽子線の計測2018

    • 著者名/発表者名
      浅井孝文、森島邦博、宇野雅貴、高野雄太、森井厚作、坂本渓太、清水和輝、神野智史、小平 聡、首藤信通、小田啓二、山内知也、福田祐二、桐山博光、金崎真聡
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー加速陽子線用受動型エネルギースペクトロメータの開発2018

    • 著者名/発表者名
      坂本渓太、宇野雅貴、浅井孝文、神野智史、福田祐仁、山内知也、小田啓二、小平 聡、金崎真聡
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] タンデム加速器を用いたリアルタイムトムソンパラボラスペクトロメータの校正2018

    • 著者名/発表者名
      清水和輝、神野智史、宇野雅貴、高野雄太、森井厚作、浅井孝文、坂本渓太、小田啓二、山内知也、古山雄一、谷池 晃、福田祐二、桐山博光、金崎真聡
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 飛跡検出器を駆使したレーザー加速陽子線の計測2018

    • 著者名/発表者名
      金崎真聡、神野智史、森島邦博、小平 聡、宇野雅貴、高野雄太、森井厚作、浅井孝文、坂本渓太、清水和輝、小田啓二、山内知也、桐山博光、福田祐仁
    • 学会等名
      光・量子ビーム科学合同シンポジウム 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 固体飛跡検出器CR-39を用いた水素クラスターのクーロン爆発によるMeV級陽子線のエネルギースペクトル計測2018

    • 著者名/発表者名
      森井厚作、宇野雅貴、浅井孝文、坂本渓太、清水和輝、小田啓二、山内知也、福田祐仁、神野智史、金崎真聡
    • 学会等名
      光・量子ビーム科学合同シンポジウム 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー加速イオン計測における原子核乾板の適用可能性の検討2018

    • 著者名/発表者名
      浅井孝文、森島邦博、宇野雅貴、高野雄太、森井厚作、坂本渓太、清水和輝、神野智史、小平 聡、首藤信通、小田啓二、山内知也、福田祐二、金崎真聡
    • 学会等名
      光・量子ビーム科学合同シンポジウム 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 固体飛跡検出器CR-39を用いた レーザー加速陽子線用エネルギースペクトロメータの開発2018

    • 著者名/発表者名
      坂本渓太、宇野雅貴、浅井孝文、神野智史、福田祐仁、山内知也、小田啓二、小平 聡、金崎真聡
    • 学会等名
      光・量子ビーム科学合同シンポジウム 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] リアルタイムトムソンパラボラシステムの校正2018

    • 著者名/発表者名
      清水和輝、神野智史、宇野雅貴、高野雄太、森井厚作、浅井孝文、坂本渓太、小田啓二、山内知也、古山雄一、谷池 晃、福田祐二、金崎真聡
    • 学会等名
      光・量子ビーム科学合同シンポジウム 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 受動型検出器を用いたレーザー加速陽子線の計測2018

    • 著者名/発表者名
      金崎真聡、神野智史、森島邦博、小平聡、宇野雅貴、高野雄太、森井厚作、浅井孝文、坂本渓太、清水和輝、小田啓二、山内知也、桐山博光、福田祐仁
    • 学会等名
      第32回固体飛跡検出器研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー加速イオン計測用リアルタイムトムソンパラボラシステムの校正2018

    • 著者名/発表者名
      清水和輝、神野智史、宇野雅貴、高野雄太、森井厚作、浅井孝文、坂本渓太、古山雄一、谷池晃、小田啓二、山内知也、福田祐仁、金崎真聡
    • 学会等名
      第32回固体飛跡検出器研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 受動型検出器を用いた水素クラスターから発生するレーザー加速陽子線の計測2018

    • 著者名/発表者名
      金崎真聡、神野智史、森島邦博、小平聡、宇野雅貴、高野雄太、森井厚作、浅井孝文、坂本渓太、清水和輝、小田啓二、山内知也、桐山博光、福田祐仁
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 受動型検出器を用いたレーザー加速イオンの計測手法開発2018

    • 著者名/発表者名
      金崎真聡、神野智史、森島邦博、小平聡、宇野雅貴、高野雄太、森井厚作、浅井孝文、坂本渓太、清水和輝、小田啓二、山内知也、桐山博光、福田祐仁
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第38回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] リアルタイムトムソンパラボラの開発とレーザー駆動multi-MeV純プロトンビームの0.1 Hz高繰り返し計測2018

    • 著者名/発表者名
      神野智史、金崎真聡、清水和輝、上坂充、桐山博光、福田祐仁
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第38回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] CR-39を用いたレーザー加速MeV級イオンの高精度計測2017

    • 著者名/発表者名
      金崎真聡
    • 学会等名
      第60回放射線化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Design of the stacked CR-39 energy spectrometer for laser-accelerated protons exceeding 100 MeV from micron-size hydrogen cluster targets2017

    • 著者名/発表者名
      Masato Kanasaki, Masataka Uno, Yuji Fukuda, Tomoya Yamauchi, Keiji Oda
    • 学会等名
      27th International Conference on Nuclear Tracks and Radiation Measurements
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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