2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of the 14-MeV neutron two-dimensional detector for triton burn-up study
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17H03513
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
西谷 健夫 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 特任教授 (30354608)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
有川 安信 大阪大学, レーザー科学研究所, 講師 (90624255)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 14MeV中性子 / キャピラリープレート / 電子増倍型CCDカメラ / 高速トリトン / シンチレーション光 / 発光軌跡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大型ヘリカル装置(LHD)で14MeV中性子を測定し、LHDの重水素実験における高速トリトンの閉じ込め研究を行うことを目的として、14MeV中性子の計測においてバックグランドとなる2.5 MeV中性子とγ線をその発光軌跡で弁別する新たな14MeV中性子検出器の開発を実施している。本年度はまず、10μmピッチのキャピラリープレートに液体シンチレータを充填した検出器ヘッドを開発した。富山大学のトリチウム施設の故障により遅れていた、大阪大学核融合中性子源施設OKTAVIANでの予備実験を実施し、14MeV中性子による発光奇跡がシミュレーション計算通り最大2mmの直線になることを確認した。またフォトンファクトリーにおいてMeV領域に硬X線に対する発光軌跡を測定し、発光軌跡が複雑な曲線になることを確認した。これらの結果を基に使用する高感度CCDカメラとして電子増倍型CCDカメラを採用することを決定して調達した。また光学系の設計を行い、検出器ヘッドからシンチレーション光を電子増倍型CCDカメラへ結像させるためのリレーレンズを設計を行った。リレーレンズとしては、カメラ用レンズを対にして使用することにした。最終的に検出器ヘッド、リレーレンズ、電子増倍型CCDカメラを組み合わせた検出器システムを完成させた。当該年度の成果についてはPlasma Conferece 2017で発表した。またRev.Sci.Instrum誌へ投稿するために論文の準備を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
富山大学のトリチウム施設の故障により遅れていた、大阪大学核融合中性子源施設OKTAVIANでの予備実験を実施し、使用する高感度CCDカメラとして電子増倍型CCDカメラを採用することを決定して調達した。繰越を行なったが、年度目標であるた検出器システムの完成を達成した。
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| Strategy for Future Research Activity |
完成した検出器システムを大阪大学核融合中性子源施設OKTAVIANに開発した検出器を持ち込み、2.5 MeVおよび14MeV中性子に対する応答特性の確認実験を行うとともに、LHDに取り付け、重水素プラズマ実験において、トリトン燃焼過程で発生する14MeV中性子の測定を試みる。
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