2004 Fiscal Year Annual Research Report
レーザ逆コンプトン散乱法による環状プラズマ中の相対論的電子ビームダイナミクス診断
| Project/Area Number |
16204049
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
|
| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
|---|
Principal Investigator |
河野 康則 特殊法人日本原子力研究所, 炉心プラズマ研究部, 副主任研究員 (90354589)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 貴 特殊法人日本原子力研究所, 炉心プラズマ研究部, 副主任研究員 (70360427)
波多江 仰紀 特殊法人日本原子力研究所, 炉心プラズマ研究部, 副主任研究員 (10343914)
|
|---|
| Keywords | 相対論的電子ビーム / レーザ逆コンプトン散乱 / トーラスプラズマ / トカマク / X線検出 |
|---|
| Research Abstract |
本年度は、以下の成果を得た。
(1)レーザ逆コンプトン散乱光子特性の検討を、JT-60Uトカマク装置(原研)で実際に観測された相対論的電子ビームパラメータを対象として実施した。YAGレーザ基本波をビーム電子と正面衝突させた場合、散乱光子の最高エネルギーは7keV程度と評価された。相互作用中心から4m離れた位置の20cm四方の検出面を想定した場合、電子ビームのトーラス方向の曲率より、相互作用長さは16cm程度と評価された。このとき、レーザパワーを10J/パルスとすると1パルス当たり6000個程度の散乱光子が検出面に到達することが示された。背景信号として、背景プラズマ中のビーム電子の制動放射をとりあげると、レーザパルス幅1ns、スペクトル検出範囲を5keV〜15keVとした場合、1700個程度の制動放射光子が検出面に到達することが予想され、この場合S/Nとしては3程度を期待できることが分かった。
(2)光源レーザの検討を進め、YAGレーザ発振器の調達を実施した。発振器の主要諸元は、発振パワー0.8J/パルス(基本波)、パルス幅〜5ns、繰り返し10Hz、員数2台である。2つのレーザパルスを重ねることで1.6J/パルスが得られ、S/N〜1程度を期待できる。一方、2つのレーザパルスに僅かな時間差を設けることで、高時間分解での診断の試みも可能とした。
(3)本研究課題では、パルスX線イメージ検出技術の開発が求められることより、そのための新規検出器概念の創出を進めた。また、検出装置の開発に必要な、基準用X線検出器の調達を実施した。
(4)相対論的電子ビーム特性とその診断技術について調査検討を行った。
(5)学会、シンポジウム、研究集会等にて、8件の報告を行った。
|
