2019 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 / LHD / キャピラリープレート / 電子増幅CCDカメラ / 液体シンチレータ |
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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た。大阪大学核融合中性子源施設OKTAVIANで14MeV中性子に対する応答特性の測定を行い、14MeV中性子による発光軌跡は、2.5 MeVによる発光軌跡より約30倍長いことを確認した。またフォトンファクトリーにおいてガンマ線・硬X線に対する応答を測定し、発光軌跡が複雑な曲線になることを明らかにした。さらに開発した検出器を2019年11月に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中性子の測定し、14MeV中性子と思われる発光軌跡を確認した。しかし、電子増幅CCDカメラ自体のガンマ線等によるノイズが大きく、精度の高い測定には、電子増幅CCDカメラのガンマ線・中性子の遮蔽の強化が必要なことが判明した。2019年度は、2018年度に判明した、電子増幅CCDカメラのガンマ線・中性子の遮蔽の強化を施し、実際に大型ヘリカル装置(LHD)で14MeV中性子の測定を継続した。まだ放射線によるノイズはあるが、開発した検出器が重水素プラズマ実験における14MeV中性子測定手法と成り得ることを確認した。またPHITSコードによる発光軌跡のシミュレーションを行い、測定された結果がほぼ妥当であるとの結果を得た。これまでの成果については、第36回国際トカマク物理活動(ITPA)計測トピカルグループ会合(2019年4月8日～4月11日,米国・オーストラリア国立大学)で発表を行なった。また、欧州プラズマ計測会議（2019年5月6日～5月10日,ポルトガル・リスボン）で発表するとともに論文をJournal of Instrumentation誌に投稿し、掲載された(Journal of Instrumentation vol.14 C10026 (2019))。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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