2012 Fiscal Year Annual Research Report
高エネルギー粒子誘起ガンマ線計測法の核燃焼場への応用
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24360384
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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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)
藤本 靖 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 講師 (70343241)
谷池 晃 神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (50283916)
山岡 人志 理化学研究所, 放射光科学総合研究センター, 専任研究員 (30239850)
松本 新功 徳島文理大学, 人間生活学部, 講師 (50441598)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | アルファ粒子 / 核融合 / ガンマ線 / 耐放射線 / 中性子 / イメージ / プラズマ計測 / 検出器 |
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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ている,そのために,今までに無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)を提案し,確立に向けた開発研究を行う.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設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,多チャンネル化,耐熱・耐放射線性を解決することが可能である.
本年度は主として以下の3項目の研究を推進した.
(a.1)γ線イメージング検出システムの設計と製作,及び性能試験
APDと証PCの2種類のγ線アレイ検出器を選定し,線源・加速器ビームを用いた性能試験を行った.
アレイ検出器に利用可能な多チャンネル信号読み出し回路の開発を行った.
(a.2)HPGe検出器の導入
γ線検出実験は従釆のAm-Be線源を用いたものから,α粒子のエネルギーと粒子束を制御した実験を行うため,神戸大タンデム加速器施設にて加速器ビームを利用した実験を行った.^9Be(^4α,nγ)^<12>C反応の4.44MeVγ線をターゲットとしている.詳細なγ線スペクトルを知るためにゲルマニウム検出器(HPGe)を導入し,上述のγ線アレイ検出器と同時計測を行った.定量評価に向けた基礎データを取得した.
(b)耐放射線光学材に関する研究
東北大金研大洗施設において分光光度計により透過率を測定した.一般的な光学レンズや石英系無機シンチレータ等の光学特性評価から,不純物ドープ量と耐放射線性に関する知見を得た-
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度に実施すべき主な3項目について,計画通り進めることができているため.
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| Strategy for Future Research Activity |
計画の大幅な変更は考えていない.ガンマ線イメージ取得と最適化の検討をシミュレーションにより十分に行う必要がある.
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究代表者が研究所内の資金を獲得したこと,及び材料選定に時間をかけた方が良いという判断から次年度使用額が発生した.翌年度の照射試料作成費用として使用する予定である.
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[Presentation] 核融合計測のための高エネルギーイオン誘起ガンマ線の空間分布測定2013
Author(s)
西浦正樹, 谷池晃, 松木拓也, 土居謙太, 鎌田圭, 島添健次, 長坂琢也, 藤本靖, 藤岡加奈, 田中照也, 木崎雅志, 山岡人志
Organizer
第74回応用物理学会
Place of Presentation
神奈川工科大学
Year and Date
2013-03-29
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