スピン偏極した重陽子によるプラズマ追加熱のための基礎研究

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62050045
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 和久田 義久 九州大学, 工学部, 助教授 (10037781)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 御手洗 修 熊本工業大学, 電気学科, 講師 (00181925) ; 山本 久夫 産業医大, RI研究センター, 助教授 (70037894) ; 蓮山 寛機 久留米高専, 物理, 助教授 (00037962) ; 大旗 淳 九州大学, 教養部, 教授 (20038376)
• Keywords: 原子線型偏極イオン源 / 超低温 / 偏極 / 核融合 / チャンネル結合法 / 高周波遷移器 / Wien Filter

Research Abstract

1.超低温型(〜30K)の原子線型偏極イオン源の完成;原子線を超低温に冷却したAccomodatorつきの解離器で発生させたのち, 電子偏極用の六極永久磁石により電子スピン+1/2のもののみを選択する. 第一と第二六極磁石の間に弱磁場合高周波遷移器を, また第二六極磁石の直後に強磁場遷移器を設置することにより核偏極した原子線を作り出す. 後者の静磁場の強さを変化させることにより(2)→(6)または(3)→(5)遷移を引きおこさせ, 任意の状態のスピン(ベクトルおよびテンソル偏極)を作り出すようにした. 更に原子線をイオン化するイオン化器の改良を行い, 重陽子イオンを20KeVより150KeVまで安定に加速し, ターゲット上に数mmφのスポットを得るようにビーム輸送系の設計と製作を行った. 本装置の特徴である超低温型の偏極イオン源の性能試験を行うため, 解離器内に0.8Torrの水素ガスを流し, Accomodatorを60Kまで液体Heにより冷却し, 5%の窒素ガスを混合させて更に30Kまで冷却をつづけた. 30Kで六極磁石の透過率は最大になるように設計してあるので, ヘリウム冷却系の制御により30Kの状態に1時間保持し, 本装置が設計通り作動していることを確認した. 原子線の検出は三酸化モリブデンの原子による環元作用を利用した. 次に非偏極重陽子によるD・D反応の予備実験を行った.
2.偏極重陽子反応に於ては即来相反する理論があるが, 何れも大きな近似や仮定に基づいていることがわかった. 我々はrealisticな核力を用いた, チャンネル結合法による計算を開始した. この手法は偏極重陽子反応に於ても極めて有効であると考えられる. 現在D,T.^3He,^4Heの内部状態を解くことを試みており実行可能な計算コードを開発中である. 3.スピン偏極の効果をみるためには, スピンの方向を任意に回転させるWien Filterが必要で来年度設置を予定している理論的には前述の方法による計算を行い実験値との比黒を行う予定である.

Research Products

• [Publications] 和久田義久: 昭和61年度研究成果報告書. (1987)
• [Publications] Y.Wakuta: Nucl.Instrum.and Methods.A260. 543-545 (1987)
• [Publications] H.Hasuyama: Nucl.Instrum.and Methods.A260. 1-6 (1987)
• [Publications] 御手洗修: アイオニクス. 13. 17-24 (1987)
• [Publications] 蓮山寛機: アイオニクス. 13. 25-36 (1987)
• [Publications] 大旗淳: アイオニクス. 13. 37-42 (1987)