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2012 Fiscal Year Annual Research Report

資源探査のためのロバストなタンデム型中性子源

Research Project

Project/Area Number 23656585
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

北島 純男  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30161475)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 笹尾 真実子  同志社大学, 研究開発推進機構, 嘱託研究員 (00144171)
岡本 敦  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50396793)
Keywords中性子源 / 荷電変換器 / タンデム型 / 高エネルギーイオン / イオンビーム
Research Abstract

現在、中性子源は様々な分野で需要が高まっており、特に資源開発や地雷探査といった用途に対しては容易に移動可能で、過酷な環境や輸送あるいは衝撃に耐える小型な中性子源が必要である。 この目的のためには、運搬時に遮蔽を必要とせず、安全に取り扱うことのできるDD(重水素-重水素)反応やDT(重水素-3重水素)反応を用いた加速器中性子源が最適であり、小型で大強度という条件を共に満たすためには、負重水素イオンを用いたタンデム型が有利である。しかし、問題となるのが負イオンから正イオンへの荷電変換器である。従来のカーボン箔は、大きさや寿命という点で問題が大きく、輸送や衝撃には耐えることができない。本研究では、特殊な加工を施した金属表面を用いることによって、頑強でかつ半永久的に使用できる荷電変換器の開発を目的とする。平成24年度は、金属表面へのイオン入射に伴うスパッタリング率、反射イオンエネルギー及びイオン反射率を計算コードを用いて調査した。またダイバータ表面へのイオン入射による実験結果を取得した。現在までに試行実験で得られた結果、形状測定レーザ顕微鏡を使用した荷電変換器の表面形状比較、荷電変換器表面でのスパッタリング率、荷電変換器の熱負荷の調査等に基づき、小型中性子源に使用するイオン源の最適化を行った。イオン源の最適化の重要な項目であるビーム電流増大化においては、最適運転条件の取得に成功し、ビーム電流増大化を実験的に実証した。得られた調査結果、実験結果を取りまとめて国際会議、国内学会において発表を行った。

  • Research Products

    (6 results)

All 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Distribution of Footprint Marked by Energetic Alpha Particle Bombardment on the First wall2013

    • Author(s)
      A. Okamoto
    • Journal Title

      Journal of Nuclear Materials

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1016/j.jnucmat.2013.01.191

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An experimental comparison of gross and net erosion of Mo in the DIII-D divertor2013

    • Author(s)
      S. C. Stangeby
    • Journal Title

      Journal of Nuclear Materials

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1016/j.jnucmat.2013.01.052

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ダイバータ模擬装置DT-ALPHAにおけるELM模擬のための大電流イオンビーム源の開発2013

    • Author(s)
      大坊昂,岡本敦, 他
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      東広島
    • Year and Date
      2013-03-26
  • [Presentation] ITER における損失アルファ粒子計測の課題2012

    • Author(s)
      笹尾眞實子
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会第29回年会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20121127-20121130
  • [Presentation] Issues for the absolute neutron emission measurement on ITER2012

    • Author(s)
      M. Sasao
    • Organizer
      22nd International Toki Conference
    • Place of Presentation
      Toki, Japan
    • Year and Date
      20121119-20121122
  • [Presentation] Transition of Poloidal Viscosity by Electrode Biasing in the Large Helical Device2012

    • Author(s)
      S. Kitajima
    • Organizer
      24th IAEA Fusion Energy Conference
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      20121008-20121013

URL: 

Published: 2014-07-24  

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