2017 Fiscal Year Research-status Report
レーザー照射実験用核偏極固体HD薄膜ターゲットの開発研究
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16K14528
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
中井 光男 大阪大学, レーザー科学研究所, 教授 (70201663)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井頭 麻子 明治学院大学, 法学部, 准教授 (20379275)
宇津呂 雄彦 大阪大学, 核物理研究センター, 協同研究員 (50027421)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 慣性核融合 / 偏極核融合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、強磁性錯体の内部磁場を利用し、従来困難であった高温での純粋HD（水素・重水素）の核偏極を目指す。将来の最終目的は、偏極された核融合燃料を大阪大学レーザー科学研究所の超高強度レーザーLFEXによって直接照射し、核融合反応生成中性子等の角度分布から偏極効果を検証することである。
昨年度のNMR測定系立ち上げ実験に於いて、二つの問題点が明らかになった。第一はNMR測定部（プローブ）の冷却が不十分であること、第二は NMR測定のためには、冷凍機の振動による影響を避けるために短時間ではあるが、一時的に冷凍機を停止する必要があり、温度変化に伴う擾乱により、HD凝縮を模擬したプローブの安定した 測定が困難となるということであった。 本年度は、これらの問題を解決するために、測定部の熱遮蔽を改良、 HDガスを活性炭に固定するプローブを用いることによってこれらの問題を解決した。そのために、当初の冷却プローブの設計変更を並びに測定手順の見直しを行った。また、測定時間を短縮し、S/Nの向上を測るために、NMR測定システムにデータ収集速度の速いコントローラーを新たに購入し、システムに組み込んだ。
また、当初予定通り、無背壁個体HD薄膜ターゲット用セルの改良を行った。
次年度には、0.6 テスラの外部磁場下で強磁性錯体に吸着したHDを同じ磁場下で回収し、そのNM測定を行う。合わせて、無背壁個体HD薄膜ターゲットの試作を試みる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
初年度に明らかとなった、冷却時の振動による測定系への影響並びに NMRマイクロプローブ周りの断熱不良を解消するために予定以上に時間と経費を必要とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では偏極水素同位体のレーザーによる直接照射を目的として、
1)強磁性錯体中の内部強磁場を用いることによって比較的高温度(10K程度)での偏極保持と、
2)薄膜状の固体水素層の作成手法を開発する。
レーザー照射可能な実験装置の設計に必要なターゲット・セルの遠隔操作脱落装置の試作は、今回の交付内定通知に係る交付予定額内では実施困難であり、将来の課題としている。
本計画内では、磁性錯体中に保持したHDをNMRプローブに移動し、測定することができれば必要なシステム開発が完了したということができる。偏極手法としては、共同研究者が実績を有するbrute forceを想定しているが、将来の実験装置では、光励起動的核偏極の手法の導入も含め、今後、コンパクトな手法の検討を進める。
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| Causes of Carryover |
(理由) 共同研究者の年度末の出張経費を確保していたが、実験等の都合により、次年度に実施することとなった。
(使用計画) 予定内容の出張を次年度に実施する。
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