2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of nondestructive investigation technology by using neutrons generated by laser driven photo nuclear reaction
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26246043
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Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
西村 博明 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (60135754)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三間 圀興 光産業創成大学院大学, その他の研究科, 特任教授 (30033921)
阪部 周二 京都大学, 化学研究所, 教授 (50153903)
大竹 淑恵 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, チームリーダー (50216777)
余語 覚文 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 准教授 (50421441)
中井 光男 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (70201663)
有川 安信 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 講師 (90624255)
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Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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Keywords | 中性子ラジオグラフィ / レーザー駆動中性子 / 光核反応 |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、レーザー生成高速電子が物質を運動する過程で放つ高エネルギー制動放射X線により、二次的に発生する中性子の発数を向上させるとともに、時間分解中性子イメージング検出器を開発することにより、最終的に30cm厚さの鉄筋コンクリートの中性子ラジオグラフィの可能性を調べることにある。 本年度における中性子発生に関しては、京都大学化学研・阪部研究室のT6レーザーを用いた光核反応中性子発生に関する実験を行った。高速電子の発生量ならびにスペクトル勾配温度を増すため、主レーザーパルス投入前にナノ秒の先行パルスを照射してプレプラズマを発生させる手法を試みた。その結果、500mJもの僅かなエネルギーで10^4個の中性子発生を得た。この値は将来100J繰り返しレーザーによる大型検体の中性子ラジオグラフィに必要とされるレーザー1ショット当たり10^6個を超える中性子数に匹敵する。 平行して、ハニカム構造材に液体シンチレータを浸潤させたパネルからの出力画像をゲート付きCCDカメラ(ICCDカメラ)で撮像する「時間分解中性子画像装置」において、蛍光体からICCDカメラまでの光伝送効率を改善するための像転送用光学系の改善を試みた。この実験では大阪大学LINACを用いて制動放射X線ならびに光核反応中性子を発生させ、コンクリートやプラスティックブロック、水を満たしたバケツなどの撮像を行った。従来の手法に比べて改善は見られたが、さらなる「明るさ(出力信号の強度)」が必要であることも判明した。このため、アバランシュフォトダイオードアレーを用いた時間弁別機能をもった光検出器の開発の着想を得た。
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Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(25 results)
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[Journal Article] Boosting laser-ion acceleration with multi-picosecond pulses2017
Author(s)
A. Yogo, K. Mima, N. Iwata, S. Tosaki, A. Morace, Y. Arikawa, S. Fujioka, T. Johzaki, Y. Sentoku, H. Nishimura, A. Sagisaka, K. Matsuo, N. Kamitsukasa, S. Kojima, H. Nagatomo, M. Nakai, H. Shiraga, 他10名
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 7
Pages: 42451-1~10
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Large-aperture fast-neutron imaging detector with 10-ns time resolution2017
Author(s)
Y. Arikawa, S. Matsubara, Y. Abe, Y. Kato, H. Kishimoto, A. Yogo, H. Nihsimura, M. Nakai, H. Shiraga, S. Fujioka, H. Azechi, Y. Otake, K. Mima, Y. Honda
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Journal Title
Proc SPIE 10328, Selected Papers from the 31st International Congress on High Speed Imaging and Photonics
Volume: 10328oT
Pages: 10328oT
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Integrated simulation of magnetic-field-assist fast ignition laser fusion2017
Author(s)
T. Johzaki, H. Nagatomo, A. Sunahara, Y. Sentoku, H. Sakagami, M. Hata, T. Taguchi, K. Mima, Y. Kai, D. Ajimi, T. Isoda, T. Endo, A. Yogo, Y. Arikawa, S. Fujioka, H. Shiraga, and, H. Azechi
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Journal Title
Plasma Phys. Control. Fusion
Volume: 59
Pages: 014045-1~8
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Visualization of water in corroded region of painted steels at a compact neutron source2017
Author(s)
A. Taketani, M. Yamada, Y. Ikeda, T. Hashiguchi, H. Sunaga, Y. Wakabayashi, S. Ashigai, M. Takamura, S. Mihara, S. Yanagimachi, Y. Otake, T. Wabayashi, K. Kono, and T. Nakayama
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Journal Title
ISIJ International
Volume: 1
Pages: 155-161
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 10-ns time resolution fast-neutron imaging detector2016
Author(s)
Y. Arikawa, S. Matsubara, Y. Kato, H. Kishimoto, Y.Abe, A. Yogo, H.Nihsimura, M. Nakai, H.Shiraga, S. Fujioka, H.Azechi, Y. Otake, K. Mima
Organizer
International Conference on High Speed Imaging and Photonics
Place of Presentation
Osaka, Japan
Year and Date
2016-11-09 – 2016-11-09
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Laser-driven ion acceleration on LFEX for fast ignition: State of the art and applications2016
Author(s)
A. Yogo, N. Iwata, K. Mima, A. Morace, S. Tosaki, S. Fujioka, Y. Arikawa, Y. Abe, S. Kojima, S. Sakata, 他25名
Organizer
The 26th IAEA Fusion Energy Conference
Place of Presentation
Kyoto, Japan
Year and Date
2016-10-17 – 2016-10-21
Int'l Joint Research
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[Presentation] A New Research Project on Laser-Driven Neutron sources and applications at ILE, Osaka University2016
Author(s)
M. Nakai, Y. Arikawa, A. Yogo, Y. Abe, Y. Kato, S. Matsubara, S. Tosaki, K. Koga, N. Iwata, H. Nagatomo, A. Morace, K. Mima, Y. Otake, S. Miyamoto and H. Nihsimura
Organizer
Nuclear Photonics 2016
Place of Presentation
Monterey, California, USA
Year and Date
2016-10-16 – 2016-10-21
Int'l Joint Research
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[Presentation] Anomalous Electron Heating and Ion Acceleration with High-Contrast laser pulses on LFEX2016
Author(s)
A. Yogo, K. Mima, N. Iwata, S. Tosaki, A. Morace,Y. Arikawa, S. Fujioka, H. Nishimura, A. Sagisaka, T. Johzaki, K. Matsuo, 他15名
Organizer
The 34th European Conference on Laser Interaction with Matter (ECLIM2016)
Place of Presentation
Moscow, Russia
Year and Date
2016-09-19 – 2016-09-19
Int'l Joint Research / Invited
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