新素材シンチレーターを用いた散乱中性子計測器の開発

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23360413
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 畦地 宏 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センタ, 教授 (90135666)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 猿倉 信彦 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センタ, 教授 (40260202) ; 中井 光男 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センタ, 教授 (70201663) ; 清水 俊彦 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センタ, 助教 (80415182)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2014-03-31
• Keywords: レーザー核融合 / 燃料面密度 / 散乱中性子

Research Abstract

本研究の目的は核融合実験において散乱中性子を計測する事で燃料面密度を測定し、高密度爆縮の実現に貢献しようというものである。H２５年度は最終課題であった多チャンネルのADコンバーター２５６チャンネル（３２ユニット）すべて導入が完了し、装置が完成した。６月に激光１２号をもちいた爆縮実験を行い散乱中性子の計測を試みた。１０ショット行い、うち5ショットで散乱中性子を観測する事が出来た。しかしながら電磁ノイズが多少混入しているため、誤差の大きな計測結果と成ってしまった。電磁ノイズ遮蔽として、信号ケーブルをすべてアルミ製のパイプで覆った。またホトマルの高圧電源を定格値である-1100Vから-1200Vに上げる事で、信号とノイズの比を大きく出来る事が明らかになった。１１月にさらに1ショット爆縮実験を行なう事ができ、このショットでは明瞭な5カウントの散乱中性子を検出する事に成功した。これはこれまでどの方法でも達成できなかった偉業である。これから燃料面密度は0.13±0.06g/cm2と計測された。1次元流体シミュレーション計算によるとこの条件での面密度は0.19g/cm2と計算され、誤差の範囲での一致が得られた。この結果は今後学会発表・論文発表を行なう。科研費の帰還は終了したが今年度も引き続き本研究は継続する。計測器のターゲットからの距離を現状の24cmから20cmに近づけて、感度を5割増加させる。また今年度に実施されるすべての核融合爆縮実験に導入し計測データを蓄積し、信頼度の高い標準計測器にする。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Development of multichannel TOF neutron spectrometer for the Fast Ignition Experiment (2014)
  • Author(s): Y. Abe, Y. Arikawa, T. Nagai, S. Kojima, S. Sakata, H. Inoue, Y. Iwasa, K. Iwano, S. Fujioka, H. Shiraga, M. Nakai, T. Norimatsu, and H. Azechi
  • Journal Title: Plasma and Fusion Research Volume: 9 Pages: 1000-1~1000-3
  • DOI: DOI: 10.1585/pfr.9.0001000
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Neutron Imaging Diagnostics and Reconstructing Technique for Fast Ignition (2014)
  • Author(s): Hiroaki INOUE, Yasunobu ARIKAWA, Sinya NOZAKI1), Shinsuke FUJIOKA, Takahiro NAGAI, Sadaoki KOJIMA, Yuki ABE, Shohei SAKATA, Atushi KINJO2), Mitsuo NAKAI, Hiroyuki SHIRAGA and Hiroshi AZECHI
  • Journal Title: Plasma and Fusion Research Volume: 9 Pages: 1000-1~1000-3
  • DOI: 10.1585/pfr.9.0001000
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Multichannel down-scattered neutron detector for areal density measurement (2013)
  • Author(s): Y. Arikawa, H. Hosoda, T. Nagai, K. Watanabe, K. Yamanoi, M. Cadatal-Raduban, T. Shimizu, N. Sarukura, M. Nakai, T. Norimatsu, H. Azechi, N. Izumi, T. Murata, T. Suyama, A. Yoshikawa, K. Kamada, Y. Usuki, N. Satoh and H. Kan,
  • Journal Title: European Physical Journal Web of Conferene Volume: 59 Pages: 13011 p.1~p3
  • DOI: 10.1051/epjconf/20135913011
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electronic States of Trivalent Praseodymium Ion Doped in 20Al(PO3)3–80LiF Glass (2013)
  • Author(s): Mizuki Tsuboi, Kohei Takeda, Tomoharu Nakazato, Kohei Yamanoi, Yasunobu Arikawa, Toshihiko Shimizu, Mitsuo Nakai, Nobuhiko Sarukurua, Hiroshi Azechi, et al
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics Volume: 52, (6) Pages: 062402
  • DOI: 10.7567/JJAP.52.062402
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Luminescence properties of Nd3+ and Er3+ doped glasses in the VUV region (2013)
  • Author(s): Kohei Yamanoi, Takahiro Murata, Yasunobu Arikawa, Tomoharu Nakazato, Marilou Cadatal-Raduban, Toshihiko Shimizu, Nobuhiko Sarukura, Mitsuo Nakai, Takayoshi Norimatsu, Hiroaki Nishimura, Hiroshi Azechi, et al.,
  • Journal Title: Optical Materials Volume: 35,(11) Pages: 1962~1964
  • DOI: 10.1016/j.optmat.2012.11.010
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 高速点火核融合実験用Single-hit中性子スペクトロメーターの開発 (2013)
  • Author(s): 安部勇輝, 有川安信, 長井隆浩, 小島完興, 坂田匠平, 井上裕晶, 岩佐祐希, 岩野圭介, 藤岡慎介, 白神宏之, 中井光男, 乗松孝好, 疇地宏
  • Organizer: 第30回プラズマ・核融合学会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 20131203-20131206
• [Presentation] Fast-response time rare-earth doped glass-scintillator for inertial confinement fusion (2013)
  • Author(s): Kohei Yamanoi,Takahiro Murata, Yasunobu Arikawa, Tomoharu Nakazato, Toshihiko Shimizu, Nobuhiko Sarukura, Mitsuo Nakai, Hiroaki Nishimura, Hiroshi Azechi,
  • Organizer: The 6th international symposium on Lasers, Scintillators and Non-Linear Optical Materials
  • Place of Presentation: Galaxy Hotel Shanghai, Shanghai, China
  • Year and Date: 20131021-20131024
• [Presentation] 散乱中性子計測法による高密度爆縮実験 (2013)
  • Author(s): 有川安信, 長井隆浩, 安部勇輝, 岩佐祐希, 小島完興, 坂田匠平, 井上裕晶, 宇津木卓, 益田洋平, a村田貴広, 藤岡慎介, 猿倉信彦, 中井光男, 白神宏之, 疇地宏、およびFIREX グループ
  • Organizer: 日本物理学会2013年秋期大会
  • Place of Presentation: 徳島大学
  • Year and Date: 20130924-20130926
• [Presentation] 多チャンネルnTOFスペクトロメーターを用いた核融合中性子計測 (2013)
  • Author(s): 安部勇輝, 有川安信, 長井隆浩, 小島完興, 井上裕晶, 岩佐祐希, 岩野圭介, 中井光男, 乗松孝好, 疇地宏
  • Organizer: 日本物理学会2013年秋季大会
  • Place of Presentation: 徳島大学
  • Year and Date: 20130924-20130926
• [Presentation] Fast Ignition Realization EXperiment (FIREX) for Inertial Fusion Energy (2013)
  • Author(s): H.Azechi
  • Organizer: Inertial Fusion Science and Application (IFSA2013)
  • Place of Presentation: 奈良県新公会堂
  • Year and Date: 20130908-20130913
  • Invited
• [Presentation] Development of neutron TOF diagnostics in fast ignition experiment using the multichannel scintillator array with x-ray and photo-neutron shields (2013)
  • Author(s): Y. Abe, Y. Arikawa, T. Nagai, S. Kojima, S. Sakata, H. Inoue, Y. Iwasa, K. Iwano, S. Fujioka, H. Shiraga, M. Nakai, T. Norimatsu, and H. Azechi
  • Organizer: The 8th International Conference on Inertial Fusion and Applications (IFSA2013)
  • Place of Presentation: 奈良県新公会堂
  • Year and Date: 20130908-20130913
• [Presentation] The advanced neutron diagnostics in the fast ignition experiment by using GEKKO XII and LFEX (2013)
  • Author(s): Yasunobu Arikawa, Takahiro Nagai, Yuki Abe, Sadaoki Kojima, Shohei Sakata, Hiroaki Inoue, Takahiro Murata, Nobuhiko Sarukura, Mitsuo Nakai, Hiroyuki Shiraga, and Hiroshi Azechi
  • Organizer: Laser and Accelerator Neutron Source and Applications (LANSA’13)
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 20130423-20130425
• [Presentation] Development of multichannel TOF neutron spectrometer for The Fast Ignition Experiment (2013)
  • Author(s): Yuki Abe, Hirokazu Hosoda, Yasunobu Arikawa, Takahiro Nagai, Sadaoki Kojima, Shohei Sakata, Hiroaki Inoue, Yuki Iwasa, Keisuke Iwano, Mitsuo Nakai, Takayoshi Norimatsu, and Hiroshi Azechi
  • Organizer: The 1st Conference on Laser and Accelerator Neutron Sources and Applications (LANSA2013)
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 20130423-20130425