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爆縮核燃焼プラズマのX線分光診断に関する研究

Research Project

Project/Area Number 18035007
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

西村 博明  Osaka University, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (60135754)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西原 功修  大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (40107131)
藤岡 慎介  大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 助教 (40372635)
砂原 淳 (砂原 敦)  大阪大学, (財)レーザー技術総合研究所, 研究員 (00370213)
小池 文博  北里大学, 医学部, 准教授 (90095505)
森田 繁  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (80174423)
Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥13,600,000 (Direct Cost: ¥13,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥6,300,000 (Direct Cost: ¥6,300,000)
Fiscal Year 2006: ¥7,300,000 (Direct Cost: ¥7,300,000)
Keywordsレーザー核融合 / 高速点火核融合 / プラズマ分光診断 / X線画像計測 / X線分光診断 / 核燃焼プラズマ / X線画像
Research Abstract

レーザー爆縮核燃焼プラズマを対象としたX線分光計測を実施する供に、関連分光解析ツールを整備することを目的として実施した。特に、高時間・空間分解を可能とする新しい単色X線サンプリング画像診断法を開発し、核計測の相補的計測手段として、本特定領域研究が目標とする自己加熱プラズマに特徴的な要素の解明への貢献を図った。爆縮プラズマからのトレーサー選択と放射強度を考察したうえで、湾曲結晶とX線ストリークカメラとからなる単色X線サンプルカメラの設計、製作、特性評価を行った。次に、塩素をトレーサーとして混入させた球状ペレットを開発し、爆縮実験を実施した。ペレットの直径は500μm、アブレータ層の厚み5μm、トレーサー層の厚み2μmとした。また、サンプルカメラの設定は、空間倍率26倍、空間分解能は10μm、時間分解能は20ps、分解能(=λ/Δλ)は200とした。まず、サンプルスクとストリークカメラ結像系の確認を静止モード撮像した後、球状ペレットのレーザー爆縮を行い、塩素トレーサーからのHeα線発光履歴を観測した。その結果、原理的に本来画像が現れない領域にまで「画像のしみだし」が見られた。また、トレーサー層が爆縮途上でアブレーション領域にまで到達し、期待した時刻よりもl.5ns以上も早く発光が開始されたため、サンプル画像同士が重なり、良好な画像を得ることが出来なかった。しかし、塩素をペレットのコアプラズマからの連続スペクトルを用いたサンプル画像法により、時間分解能20ps,空間分解能30mmのX線フレーム画像取得に成功した。これらの結果は、複数のレーザー核融合関連国際会議や国際会議を通じて発表した。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Supersonic heat wave propagation in laser-produced underdense plasma for efficient x-ray generation2008

    • Author(s)
      M., Tanabe・H., Nishimura, 他11名
    • Journal Title

      IOP, Jounal of Physics: Conference Series (印刷中)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Time-dependent spectroscopic measurements of electron temperature and ion abundnace rations of heliumolike titanium in laser-produced underdense plasmas for x-ray generation2008

    • Author(s)
      A., Iwamae・H., Nishimura, 他11名
    • Journal Title

      IOP, Jounal of Physics: Conference Series (印刷中)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Monochromatic X-Ray Sampling Imager for Laser-Imploded Core Plasma Observation with Highly Spatial,Temporal,and Spectral Resolutions2007

    • Author(s)
      M., Tanabe・H., Nishimura, 他8名
    • Journal Title

      Plasma and Fusion Research 2

    • NAID

      130002058906

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] X-ray line polarization spectroscopy to study hot electron transport in ultra-short laser produced plasma2006

    • Author(s)
      Y.Inubushi, H.Nishimura, M.Ochiai, S.Fujioka, T.Johzaki, K.Mima, T.Kawamura, S.Nakazaki, T.Kai, S.Sakabe, Y.Izawa
    • Journal Title

      J.Quantitative Spectroscopy and Radiation Transfer 99

      Pages: 305-313

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] レーザー爆縮プラズマ診断用の時間分解単色X線バックライトカメラの開発2007

    • Author(s)
      田辺稔, 藤原隆史, 藤岡慎介, 他7名
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会第24回年次大会
    • Place of Presentation
      イーグレひめじ
    • Year and Date
      2007-11-28
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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