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2009 Fiscal Year Annual Research Report

高速点火基礎実験(FIREX)用低密度プラスチックフォームの材料決定と球殻化

Research Project

Project/Area Number 19360414
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

長井 圭治  Tokyo Institute of Technology, 資源化学研究所, 准教授 (30280803)

Keywordsプラズマ・核融合 / ナノ材料 / 高分子合成 / 高性能レーザー / 水素
Research Abstract

レーザー核融合用低密度材料は、単に低密度なだけでなく、10ミクロン程度の薄膜化とそれに比べて数桁低い空隙構造が求められてきた。また、光学的計測のために、可視域で透明であることも求められ、そのために空隙構造が数百ミクロン以下であることも必要である。FIREX-I計画のために、厚み20ミクロン、直径500ミクロン、空隙構造200nm、密度100mg/ccの材料が新規に開発されたが、FIREX-IIでは10mg/ccの密度とさらなる空隙構造の微細化が求められている。
昨年度までに、空隙構造のサイズを支配する因子を、プラスチックの分子と合成時に用いる溶媒分子の相互作用の観点から議論し、空隙構造の支配因子を明らかにすると共に、そのカプセル化を研究し、これまではFIREX-I用の材料に添加剤として使用していたフロログルシノールカルボン酸・ホルムアルデヒド重合体をカプセルの母材として用いてカプセル化することに成功した。FIREX-I計画の進行に伴い、いくつかのターゲットデザインが変更されたが、それらに関しても製造技術開発に取り組んだ位。今年度は、臭素を含んだアブレータのカプセル化とマイクロ流体装置によるエマルジョン化のための新臭素化方法の開発に、日本大学の協力も得て成功した。カプセル外表面の平滑化に関しても論文発表を行った。さらにスピンオフ研究として、この低密度材料の前駆体が、触媒反応の担体として有用なことも明らかにした。これらについて、年度末にはIAEA技術会合でも報告した。

  • Research Products

    (13 results)

All 2010 2009

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 11 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Manufacturing of leak check of shell targets for FIREX-I project2009

    • Author(s)
      Takeshi Fujimura, Mitsuo Nakai, Akifumi Iwamoto, Keiji Nagai, Hirofumi Homma, Ken-ichi Tanabe, Takayoshi Norimatsu
    • Journal Title

      Plasma Fusion Res. 4

      Pages: S1010 (2)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tin-Doped Resorcinol-Formaldehyde Aerogel with Decanano-Cell Structure2009

    • Author(s)
      Fuyumi Ito, Naotake Nakamura, Takayoshi Norimatsu, Keiji Nagai
    • Journal Title

      Plasma Fusion Res. 4

      Pages: S1011 (2)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurements of fast electron scaling generated by petawatt laser systems2009

    • Author(s)
      Tsuyoshi Tanimoto, K.Nagai, 他26名
    • Journal Title

      Phys.Plasmas 16(6)

      Pages: 062703(6)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 高速点火核融合研究の進展-高速点火実証ターゲット,ペタワットレーザーLFEX-2009

    • Author(s)
      乗松孝好, 長井圭治, 岩本晃史, 河仲準二, 中田芳樹
    • Journal Title

      J.Plasma Fusion Res. Vol.85, No.11

      Pages: 755-761

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Smooth Membrane Formation on Resorcinol-Formaldehyde Aerogel Ball Using a Basic Phase-Transfer Catalyst2009

    • Author(s)
      Fuyumi Ito, Naotake Nakamura, Keiji Nagai, Mitsuo Nakai, Takayoshi Norimatsu
    • Journal Title

      Fusion Sci.Technol 55(4)

      Pages: 465-471

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] TEMPERATURE CONTROL IN A CRYOGENIC TARGET WITH A CONICAL LASER GUIDE FOR FUEL LAYERING2009

    • Author(s)
      A.Iwamoto, T.Fujimura, M.Nakai, T.Norimatsu, K.Nagai, R.Maekawa, H.Sakagami, T.Mito, O.Motojima, H.Azechi, K.Mima
    • Journal Title

      Fusion Sci.Technol 56(1)

      Pages: 427-431

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication of aerogel capsule, bromine-doped capsule, and modified gold cone in modified target for Fast Ignition Realization Experiment (FIREX) Project2009

    • Author(s)
      Keiji Nagai, 他20名
    • Journal Title

      Nuclear Fusion 49(9)

      Pages: 095028(9)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhanced Catalytic Activity of Gold Nanoparticles Doped in a Mesoporous Organic Gel based on Polymeric Phloroglucinol Carboxylic Acid-Formaldehyde2009

    • Author(s)
      Han Yang, Keiji Nagai, Toshiyuki Abe, Hirofurni Homma, Takayoshi Norimatsu, Ramasamy Ramaraj
    • Journal Title

      ACS Appl.Mater.Interfaces 1(9)

      Pages: 1860-1864

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Plasma physics and laser development for the Fast-Ignition Realization Experiment (FIREX) Project2009

    • Author(s)
      H.Azechi, K.Nagai, 他36名
    • Journal Title

      Nuclear Fusion 49(10)

      Pages: 104024(6)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Advanced target design for the FIREX-I project2009

    • Author(s)
      Hiroshi AZECHI, MitsuoNAKAI, KeijiNAGAI, 他21名
    • Journal Title

      Plasma Fusion Res. 4

      Pages: S1001(2)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Proposal on Temperature Control Procedure of the Cryogenic Target for the FIREX Project2009

    • Author(s)
      Akifumi Iwamoto, Takeshi Fujimura, Mitsuo Nakai, Takayoshi Norimatsu, Keiji Nagai, Ryuji Maekawa, Hitlshi Sakagami
    • Journal Title

      Plasma Fusion Res. 4

      Pages: S1007(2)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Encapsulation of low density plastic foam materials for the fast ignition targets and their mass production using microfluid devices2010

    • Author(s)
      Keiji Nagai
    • Organizer
      5th IAEA Technical Meeting on "Physics and Technology of Inertial Fusion Energy"
    • Place of Presentation
      Vienna International Center
    • Year and Date
      20100324-20100326
  • [Presentation] Encapsulation of sub-millimeter-sized organoaerogel with high concentricity2009

    • Author(s)
      Keiji Nagai
    • Organizer
      11th Pacific Polymer Conference (PPC11)
    • Place of Presentation
      Cairns Convention Center
    • Year and Date
      20091206-20091210

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Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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