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燃焼プラズマで生じる損失アルファ粒子の検出器設計と開発

Research Project

Project/Area Number 18035014
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionNational Institute for Fusion Science

Principal Investigator

西浦 正樹  National Institute for Fusion Science, 大型ヘリカル研究部, 助教 (60360616)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 井戸 毅  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教 (50332185)
長坂 琢也  核融合科学研究所, 炉工学研究センター, 准教授 (40311203)
Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥15,600,000 (Direct Cost: ¥15,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥7,200,000 (Direct Cost: ¥7,200,000)
Fiscal Year 2006: ¥8,400,000 (Direct Cost: ¥8,400,000)
Keywords蛍光体 / 放射線 / シンチレータ / アルファ粒子 / 耐熱性 / プラズマ計測 / 中性子 / ガンマ線 / プロトン
Research Abstract

損夫アルファ粒子計測器は,シンチレータの発光位置を計測することで,磁力線に対するピッチ角とエネルギーを同時に得ることが可能である.シンチレータの発光像をリレーレンズとファイバー束を介してCCDカメラにより計測する.
H18年度は損失アルファ粒子計測器の各種シンチレータの評価を行った.その結果をもとに最も適している多結晶Ce:YAGセラミックシンチレータに関してH19年度は更に詳細な調査を行った.
1.原子炉JRR-3を用いた中性子とガンマ線照射による多結晶Ce:YAGセラミックシンチレータの発光量に対するデータを取得した.照射により発光量は元の50 60%に減少するが,アニールにより発光量が回復するという結果を得た.
2.国際熱核融合炉ITERにおいて考えられる高放射線照射量に対する知見を得るために原子炉BR-2を用いた照射実験を行った.
3.ITERで想定されているHeフラックス〜8×10^<16>m^<-2>s^<-1>に対し,発光量は良い直線性を示した.フルエンスに対しては二桁程度少ない値まで,照射を行い室温より300℃の方が発光の減少が少ないことが分かった.300℃はITERの第一壁の運転温度であり,好ましい結果を得た.
4.シンチレータの時間分解能を明らかにするために発光の減衰時間測定を行った.
5.燃焼プラズマ計測時にガンマ線によるバックグランドノイズの評価を行った.
6.ITERへの損失アルファ粒子検出器の設置に向けた検討を行った.
7.LHD損失イオンプローブに本プロジェクトで開発した多結晶Ce:YAGセラミックシンチレータを組み込んだ.高時間分解能に対応するため,データ収集系の改良も行った.LHD実験において損失高エネルギーイオンを計測し,ITER損失アルファ粒子検出器のための多結晶Ce:YAGセラミックシンチレータの有用性を実証することができた.

Report

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

    (13 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Effect of ion beam and neutron irradiations on the luminescence of poly crystalline Ce-doped Y_3Al_5O_<12> ceramics2008

    • Author(s)
      T. Hirouchi
    • Journal Title

      Journal of Nuclear Materials (掲載確定) 未定

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Time-of-flight analyzer system to detect reflected particles from a solid surface following low-energy particle injection2008

    • Author(s)
      H. Yamaoka
    • Journal Title

      Review of Scientific Instruments 79

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 特定領域科研費プロジェクトレビュー(損失アルファ計測)2007

    • Author(s)
      西浦 正樹
    • Journal Title

      プラズマ核融合学会誌 83

      Pages: 967-971

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Observation of fast ion losses induced by toroidal Alfven Eigenmodes2007

    • Author(s)
      M. Nishiura
    • Journal Title

      Proceedings of 10th IAEA Technical Meeting on Energetic Particles in Magnetic Confinement systems

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Characterization of Scintillators for Lost Alpha Diagnostics on burning plasma experiments2006

    • Author(s)
      M.Nishiura et al.
    • Journal Title

      Review of Scientific Instruments 77

    • Related Report
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  • [Presentation] 損失α粒子測定用YAG: Ceシンチレータのα線, γ線に対する応答関数測定2008

    • Author(s)
      佐藤義文
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      近畿大学
    • Year and Date
      2008-03-26
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    • Author(s)
      M. Nishiura
    • Organizer
      11th Meeting of ITPA MHD topical group
    • Place of Presentation
      那珂
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    • Author(s)
      西浦正樹
    • Organizer
      プラズマ核融合学会
    • Place of Presentation
      姫路
    • Year and Date
      2007-11-30
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    • Author(s)
      船木弾
    • Organizer
      プラズマ核融合学会
    • Place of Presentation
      姫路
    • Year and Date
      2007-11-29
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  • [Presentation] 損失アルファ粒子計測2007

    • Author(s)
      西浦正樹
    • Organizer
      プラズマ核融合学会
    • Place of Presentation
      姫路
    • Year and Date
      2007-11-27
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    • Author(s)
      広内崇幸
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2007-09-24
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    • Author(s)
      M. Nishiura
    • Organizer
      10th IAEA Technical Meeting on Energetic Particles in Magnetic Confinement systems
    • Place of Presentation
      ドイツ
    • Related Report
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  • [Presentation] Neutron and gamma ray irradiation to polycrystalline ceramics2007

    • Author(s)
      T. Hirouchi
    • Organizer
      13th International Conference on Fusion Reactor Materials
    • Place of Presentation
      フランス
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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

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