レーザーゲート法による中性子検出

• Project/Area Number: 09878096
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Nuclear fusion studies
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 疇地 宏 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (90135666)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮永 憲明 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (80135756) ; 中井 光男 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助手 (70201663)
• Project Period (FY): 1997 – 1999
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1999)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 1999: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 1998: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000); Fiscal Year 1997: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: レーザーゲート法 / 放射線計測 / レーザー散乱 / レーザーゲート / 実験室宇宙物理学

Research Abstract

レーザーを利用した新しい放射線計測法の可能性を調べることを目的として研究を行った.レーザーゲート法の原理は,中性子やγ線などの放射線に対して反応断面積が大きく,光に対して透明な物質をフロントエンドの検出器とし,放射線との相互作用で生成された荷電粒子トラックでレーザー光を散乱させ,その散乱光を検出するというものである.この方法の特徴は光のレベルでゲートをかけるために,原理的に非常に高速なゲーティングが可能となることである.
これまでに荷電粒子による散乱光の検出法としてデチューンした高調波結晶を用いる方法とシュリーレン法の試験を行ったが,粒子トラックが光の波長より相当小さく,散乱せずに直進する光の強度が大きいために,散乱光強度とバックグラウンドとの十分な比を得るには至らなかった。
この問題を解決するためにレーザー光を検出器の中で全反射させ,その全反射面の近傍に荷電粒子トラックを形成することにより,散乱成分のみが全反射面を透過できる配置を考案し良好な結果を得た.この結果,この方法が放射線計測法として成立する可能性があることが示された.
今後はこの実験を中性子について行い,散乱中性子検出器としての可能性を探索する.

Research Products

• [Publications] N.Izumi et.al.: "A highly efficient neutron time-of flight detector for confinemenht fusion experiments"Review of Scientific Instruments. Vol.70,No.1. 1221-1224 (1999)