2011 Fiscal Year Annual Research Report
高エネルギーアルファ粒子誘起ガンマ線スペクトロメーターの開発
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22656209
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
西浦 正樹 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (60360616)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長坂 琢也 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (40311203)
山岡 人志 理化学研究所, 石川X線干渉光学研究室, 先任研究員 (30239850)
松本 新功 徳島文理大学, 人間生活部, 講師 (50441598)
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| Keywords | アルファ粒子 / 核融合 / シンチレータ / 損傷 / プラズマ計測 / 耐放射線 / 中性子 / ガンマ線 |
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| Research Abstract |
本研究は核燃焼プラズマ中のDT反応で発生した3,5MeVアルファ粒子の閉じ込め物理に関する研究を行うことを目的とし,今までに無い新しい高エネルギー粒子検出手法(損失アルファ粒子誘起ガンマ線スペクトロスコピー)を提案する.核融合炉の第一壁へ損失してくる高エネルギーアルファ(損失アルファ)粒子とベリリウム第一壁との衝突反応^9Be(^4α,nγ)^<12>Cにより誘起された4.44MeVγ線の検出がその基本原理である.観測されたγ線から元の損失アルファ粒子の振る舞いを理解することが可能になる.γ線検出器は真空容器壁から離れた場所に殻置することも可能となり,アルファ粒子を直接シンチレータで検出する従来の損失アルファ粒子検出器の課題であった,検出器の設置場所の確保や耐熱・耐放射線性を解決することができるようになることが期待できる.(a)その新しい原理にもとづく計測器開発と(b)耐熱・耐放射線コンポーネントの開発に絞り研究を進めた.
上記(a)に関して,前年度に構築したシンチレータと光電子増倍管を用いたガンマ線波高分析システムを用いて,加速器により発生したMeVアルファ粒子と重水素ビームをBeターゲトに照射し,そこから発生するMeVガンマ線検出実験を行った.ガンマ線スペクトル及び,ビームエネルギー依存性を取得した.本計測原理を検証し,次のステップ(空間情報を得るための多チャンネル化)に向けた研究の目途が付いた.
(b)に関して,前年度改造を施した分光光度計を用いて,原子炉JRR-3において12時間ラビット照射したH,OH,F等のドープ量が異なる10種類以上の石英光学材料に関して,波長領域180nm-850nmにおいて透過率測定を行った.不純物ドープ量による透過率の耐放射線特性を取得することができた.放射線損傷した石英に対し焼鈍により透過率回復が観測された.
その他,燃焼プラズマ計測に関する情報収集と関連計測についても研究を進めた.
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