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2010 Fiscal Year Final Research Report

Nuclear Security Application of Micro Electron-Beam Linear Accelerator X-Ray Source and 14MeV Neutron Source

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 19206102
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Nuclear engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

UESAKA Mitsuru  The University of Tokyo, 大学院・工学系研究科, 教授 (30232739)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 春山 満夫  (独)原子力研究開発機構, 超高感度U・Pu非破壊検査法開発特別グループ (60446466)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) 取越 正巳  放射線医学総合研究所 (90280742)
作美 明  東京大学, 大学院・工学系研究科原子力専攻 (30360556)
Project Period (FY) 2007 – 2010
Keywords加速器 / ビーム工学 / 核物質定量管理 / セキュリティ / 放射線計測
Research Abstract

A nondestructive assay system for security management application is proposed. We employ a compact electron linac as an X-ray source and 14.1MeV neutron source. The combination of these novel technologies realizes a fast security scanning system. Due to a need for security screening instruments capable of detecting explosives and nuclear materials there is growing interest in neutron generator systems suitable for field use for applications broadly referred to as active neutron interrogation. The system incorporate hermetically-sealed particle accelerator tubes designed to produce fast neutrons using deuterium-tritium (En=14.1 MeV) fusion reactions. Employing next-generation features including advanced sealed-tube accelerator designs, all-digital control electronics and innovative housing configurations these systems are suitable for many different uses. The neutron source is used for active neutron The 950 keV portable X-band (9.4 GHz) linear accelerator (Linac) provides on-site high-energy X-ray inspection, including material recognition up to a certain precision. We have developed an X-band Linac system and have achieved the maximum 950 keV X-ray by using the low-power magnetron (250 kW) in a 2-ms pulse length. We have already experimentally verified the dual-energy X-ray material recognition with and without an energy filter. Further, the array of the scintillator detector for dual energy X-ray measurement without the energy filter is numerically analyzed and designed for much quicker measurements. Updated results will be presented.

  • Research Products

    (31 results)

All 2011 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (4 results) Presentation (26 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Design and experiment of dual-energy X-ray material recognition using a 950 keV X-band Linac2011

    • Author(s)
      Kiwoo Lee, Eiko Hashimoto, Tomohiko Yamamoto, Takuya Natsui, Azusa Mori, Shunsuke Hirai, Mitsuru Uesaka
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A

  • [Journal Article] X-bandライナックを用いた手荷物検査用準2色X線シンチレータアレイの基本設計2009

    • Author(s)
      李基羽、橋本英子、山本智彦、夏井拓也、森梓、平井俊輔、上坂充
    • Journal Title

      第6回日本加速器学会年会

      Pages: 350-352

  • [Journal Article] Medical and Nuclear Applications of Micro Electron-Beam Linear Accelerator X-Ray Sources

    • Author(s)
      Eiko Hashimoto, Tomohiko Yamamoto, Takuya Natsui, Kazuyoshi Koyama, Kazuyuki Demachi, Mitsuru Uesaka, Naoki Nakamura, Masashi Yamamoto, Eiji Tanabe
    • Journal Title

      International Journal of Automation Technology Issue 3

      Pages: 2009

  • [Journal Article] Material Recognition System using 950 keV X-band Linac with Dual Energy X-ray Scintillator Array

    • Author(s)
      李基羽, 夏井拓也, 平井俊輔, 上坂充, 山本智彦
    • Journal Title

      IPAC2010 (The first International Particle Accelerator Conference)

  • [Presentation] 950 keVX-band Linac for material recognition using two-fold scintillator detector as aconcept of dual-energy X-ray system2010

    • Author(s)
      Kiwoo Lee, Takuya Natsui, Shunsuke Hirai, Mitsuru Uesaka, Eiko hashimoto
    • Organizer
      CAARI2010 (21st International Conference on the Application of Accelerators in Research and Industry)
    • Place of Presentation
      アメリカTexas州
    • Year and Date
      2010-08-07
  • [Presentation] 950 keV X-band Linacを用いた物質識別実験及び散乱X線対策2010

    • Author(s)
      李基羽、夏井拓也、平井俊輔、上坂充
    • Organizer
      2010年加速器学会
    • Place of Presentation
      姫路文化センター
    • Year and Date
      2010-08-05
  • [Presentation] X-band LinacX線による2段シンチレータアレイの物質判別実験2010

    • Author(s)
      李基羽、橋本英子、山本智彦、夏井拓也、森梓、平井俊輔、上坂充、中田博之、吉田正樹、鎌上則夫
    • Organizer
      日本原子力学会2010年春の大会
    • Place of Presentation
      茨城大学
    • Year and Date
      2010-03-26
  • [Presentation] 950keVライナック擬似2色X線撮影試験2009

    • Author(s)
      平井俊輔、夏井拓也、李基羽、谷口善洋、山本智彦、橋本英子、上坂充、中村直樹、山本昌志、草野譲一、田辺英二
    • Organizer
      日本原子力学会2009年春の年会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      20090323-20090325
  • [Presentation] 可搬型X-band LinacX線源による回転機リアルタイム撮影2009

    • Author(s)
      山本智彦, 夏井拓也, 李基羽, 谷口善洋, 中村直樹, 山本昌志, 平井俊輔, 橋本英子,上坂充, 草野譲一, 田辺英二
    • Organizer
      日本原子力学会2009年春の年会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      20090323-20090325
  • [Presentation] ウラン・プルトニウム廃棄物等のクリアランスのための高感度測定技術2009

    • Author(s)
      春山滿夫
    • Organizer
      原子力施設デコミッショニング技術講座第21.119-144, 1
    • Year and Date
      20090000
  • [Presentation] 950keVXバンドライナック用準2色X線シンチレータアレイの基本設計2009

    • Author(s)
      李基羽、橋本英子、山本智彦、夏井拓也、森梓、平井俊輔、上坂充、中田博之、内藤匡浩、鎌上則夫
    • Organizer
      日本原子力学会2009年秋の大会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2009-09-17
  • [Presentation] X-bandライナックを用いた手荷物検査用準2色X線シンチレータアレイの基本設計2009

    • Author(s)
      李基羽、橋本英子、山本智彦、夏井拓也、森梓、平井俊輔、上坂充、中田博之、内藤匡浩、鎌上則夫
    • Organizer
      第6回日本加速器学会年会
    • Place of Presentation
      原子力科学研究所
    • Year and Date
      2009-08-06
  • [Presentation] 可搬型ライナックX線源によるポンプ状態監視保全の原理実証2008

    • Author(s)
      山本智彦, 夏井拓也, 李基羽, 谷口善洋, 中村直樹, 山本昌志, 平井俊輔, 橋本英子, 上坂充, 草野譲一, 田辺英二
    • Organizer
      MAGDAコンファレンスin日立
    • Place of Presentation
      茨城県
    • Year and Date
      20081120-20081121
  • [Presentation] Development and Experiment of X-ray Source by 9.4 GHz X-band linac for Nonde2008

    • Author(s)
      T.Natsui, T.Yamamoto, Y.Taniguchi, F.Sakamoto, A.Sakumi, M.Uesaka, E.Tanabe, N.Nakamura, M.Yamamoto, S.Fukuda, T.Higo, M.Akemoto, M.Yoshida
    • Organizer
      16th Pacific Basin Nuclear Conference(16PBNC).
    • Place of Presentation
      青森県
    • Year and Date
      20081013-20081018
  • [Presentation] Research and Development for the high sensitivity non-destrucitive assay of fissile nuclide by using fast neutron direct interrogation method2008

    • Author(s)
      J.Takamine, M.haruyama, M.Takase, S.Yamaguchi
    • Organizer
      16th Pacific Basin Nuclear Conference (16PBNC).
    • Place of Presentation
      青森県
    • Year and Date
      20081013-20081018
  • [Presentation] Medical Application of Dual-energy X-ray CT using Compton Scattering Monochromatic X-ray Source2008

    • Author(s)
      H.Taguchi, N.Yusa, A.Sakumi, F.Sakamoto, E.hashimoto, T.Yamamoto, T.Natsui, Y.Taniguchi, M.Uesaka
    • Organizer
      第97回日本医学物理学会学術大会
    • Place of Presentation
      韓国
    • Year and Date
      20080910-20080912
  • [Presentation] 非破壊検査用可搬型XバンドライナックX線源の安定高出力化2008

    • Author(s)
      夏井拓也、山本智彦、坂本文人、谷口善洋、田口博基、遊佐訓孝、上坂充、福田茂樹、後寿泰、明本光生、吉田光宏、山本昌志、中村直樹、田辺英二、森田成基
    • Organizer
      日本原子力学会2008年秋の大会
    • Place of Presentation
      高知県
    • Year and Date
      20080904-20080906
  • [Presentation] 小型中性子源による核物質の高感度検出2008

    • Author(s)
      春山滿夫
    • Organizer
      日本原子力学会2008年秋の大会「加速器・ビーム科学部企画セッション」
    • Place of Presentation
      高知県
    • Year and Date
      20080904-20080906
  • [Presentation] 14MeV中性子直接問いかけ法を用いたPu-239及びU-235の分離測定法の開発2008

    • Author(s)
      高峰潤、春山滿夫、高瀬操、山口聡
    • Organizer
      日本原子力学会2008年秋の大会
    • Place of Presentation
      高知県
    • Year and Date
      20080904-20080906
  • [Presentation] Development of a Portable 950 ke V X-band Linac for NDT2008

    • Author(s)
      Natsui, M.Uesaka, T.Ymamamoto, F.Sakamoto, E.Hashimoto, L.Kiwoo, N.Nakamura, M.Yamamoto, E.Tanabe, M.Yoshida, Toshiyasu Higo, S.Fukuda
    • Organizer
      20th International Conference on the Application of Accelerators in Research and Industry(CAARI 2008).
    • Place of Presentation
      USA
    • Year and Date
      20080808-20080813
  • [Presentation] On-site Real-Time Inspection System for Pump-impeller using X-band Linac-X-ray2008

    • Author(s)
      T.Yamamoto, T.Natsui, M.Uesaka, E.Hashimoto, L.Kiwoo, N.Nakamura, M.Yamamoto, E.Tanabe, M.Yoshida, Toshiyasu Higo, S.Fukuda
    • Organizer
      20th International Conference on the Application of Accelerators in Research and Industry(CAARI 2008).
    • Place of Presentation
      USA
    • Year and Date
      20080808-20080813
  • [Presentation] Upgrade of X-band Thermionic Cathode RF-gun for Comton Scattering X-ray So2008

    • Author(s)
      Y.Taniguchi, F.Sakamoto, T.Natsui, T.Yamamoto, E.Hashimoto, M.Uesaka, M.Yoshida, T.Higo, S.Fukuda, M.Akempto
    • Organizer
      5th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and the 33rd Linear Accelerator Meeting in Japan.
    • Place of Presentation
      広島県
    • Year and Date
      20080806-20080808
  • [Presentation] 950keV X-band Linacを用いたX線非破壊検査装置による撮像試験2008

    • Author(s)
      山本智彦, 夏井拓也, 李基羽, 谷口善洋, 中村直樹, 山本昌志, 平井俊輔, 橋本英子, 上坂充, 草野譲一, 田辺英二
    • Organizer
      第5回日本加速器学会、第38回リニアック技術研究会
    • Place of Presentation
      広島県
    • Year and Date
      20080806-20080808
  • [Presentation] オンサイト非破壊検査用可搬型950keV XバンドライナックX線源2008

    • Author(s)
      本智彦, 夏井拓也, 李基羽, 谷口善洋, 平井俊輪, 橋本英子, 上坂充, 中村直樹, 山本昌志, 草野譲一, 田辺英二
    • Organizer
      日本保全学会第5回学術講演会
    • Place of Presentation
      茨城県
    • Year and Date
      20080710-20080712
  • [Presentation] 非破壊手法によるウラン・プルトニウム組成比決定法の研究2008

    • Author(s)
      高峰潤、春山滿夫、高瀬操
    • Organizer
      日本保全学会第5回学術講演会
    • Place of Presentation
      茨城県
    • Year and Date
      20080710-20080712
  • [Presentation] 小型X-band Linac X線源とラインセンサーを用いた物質判別法2008

    • Author(s)
      李基羽、夏井拓也、山本俊彦、橋本英子、谷口善洋、平井俊輔、上坂充
    • Organizer
      日本物理学会2009年春の年会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      20080327-20080830
  • [Presentation] Application of monochrbmatic ke V X-ray source to X-ray drug delivery system dev2008

    • Author(s)
      上坂充、坂本文人、谷口善洋、山本智彦、夏井拓也、上野健治、肥後壽泰、吉田光宏
    • Organizer
      ICFA Workshop on Compton Sources fox X/gamma rays : Physics and Application.
    • Place of Presentation
      イタリア
    • Year and Date
      2008-09-09
  • [Presentation] Compton Scattering Monochromatic Tunable X-ray Source based on X-band Multi2008

    • Author(s)
      坂本文人、谷口善洋、上坂充、山本智彦、夏井拓也、上野健治、肥後壽泰、吉田光宏
    • Organizer
      ICFA Workshop on Compton Sources fox X/gamma rays : Physics and Application.
    • Place of Presentation
      イタリア
    • Year and Date
      2008-09-09
  • [Presentation] Upgrade of X-band Thermionic Cathode RF-gun for Comton Scattering X-ray So2008

    • Author(s)
      谷口善洋、上坂充、坂本文人、山本智彦、夏井拓也、上野健治、肥後壽泰、吉田光宏
    • Organizer
      ICFA Workshop on Compton Sources fox X/gamma rays : Physics and Application.
    • Place of Presentation
      イタリア
    • Year and Date
      2008-09-09
  • [Presentation] 単色X線源用熱陰極高周波電子銃の適正精度設計・製作2008

    • Author(s)
      谷口善洋、上坂充、坂本文人、山本智彦、夏井拓也、上野健治、肥後壽泰、吉田光宏
    • Organizer
      日本原子力学会北関東支部若手研究者発表会
    • Place of Presentation
      茨城県
    • Year and Date
      2008-04-28
  • [Remarks] ホームページ等

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Published: 2012-01-26   Modified: 2016-04-21  

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