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極短パルス偏光レーザーを用いたクラスター核融合の研究

研究課題

研究課題/領域番号 12308021
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関(財)レーザー技術総合研究所

研究代表者

今崎 一夫  (財)レーザー技術総合研究所, レーザーエネルギー研究チーム, 主席研究員 (40115994)

研究分担者 阪部 周二  京都大学, 化学研究所, 教授 (50153903)
飯田 敏行  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60115988)
内田 成明  (財)レーザー技術総合研究所, レーザービーム伝送研究チーム, 主任研究員 (20260177)
浅川 誠  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30280704)
佐藤 文信  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40332746)
古河 裕之  (財)レーザー技術総合研究所, 理論・シミュレーショングループ, 研究員 (70222271)
周 香林  (財)レーザー技術総合研究所, レーザープロセス研究チーム, 客員研究員
宮本 修治  姫路工業大学, 高度産業科学技術研究所, 助教授 (90135757)
研究期間 (年度) 2000 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
42,190千円 (直接経費: 35,500千円、間接経費: 6,690千円)
2003年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2002年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2001年度: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
2000年度: 13,200千円 (直接経費: 13,200千円)
キーワードクラスター / 核融合 / クーロン爆発 / 高速イオン / 中性子 / パルスレーザー / Cluster / Laser Fusion / Fast Ion
研究概要

クラスターを生成しこれを極短パルスレーザーにより照射した。
クラスター生成に関し、
1.クラスター生成システムが完成した。これを極短パルスレーザーに組み込んだ。
2.この装置によりクラスター核融合に必要とされる1000個以上のクラスター生成ができた。これらは水素であるが重水素でも同様にクラスター作成が可能である。
3.Ar、Xeクラスターも加速機構、イオン発生解明のために作成した。
これを用いてレーザー照射実験を行った。その結果
1.高速イオンの発生が確認できた。
2.このイオンはクーロン爆発によるものであると考えられる。
そのためこの高速イオンに関する分子レベルの運動を考慮したシミュレーションを行った。これによるとこのような高速イオンが発生しクラスター内で衝突しこれにより蒸発がおこり、クーロン爆発が誘起される。この結果はフラグメントの分布は入射粒子のエネルギーに依存せず、その数はフラグメントのサイズの-2.6乗に依存することがわかった。現在実験結果をこのコードを用い検討している。
このようなクラスター核融合は核融合中性子放射源として有用であり、レーザーを高繰り返し化することにより極めて高密度の中性子源や高速イオン源、高エネルギーX線源となる。特に線源が小さく放射線密度が大きいため実用レベルの核融合装置等や経年劣化現象の模擬に使える可能性がある。

報告書

(5件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (17件)

  • [文献書誌] F.Sato, T.Kagawa, S.Sakabe, K.Imasaki, T.Iida: "Fragmentation and Ion-Scattering in Collision of Fast Ion with Cluster"2^<nd> International Conf.Inertial Fusion Science and Application. (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kagawa, F.Sato, S.Sakabe, K.Imasaki, T.Iida: "Molecular Dynamics Simulation for Collision of fast Ion Cluster Atoms"The 1^<st> iTOR international Symposium on Radiation Safety. 353-355 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Sato, T.Kagawa, S.Sakabe, K.Imasaki, T.Iida: "Molecular Dynamics Simulation of fast Ion Impact on Cluster Atoms"IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference. (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Sato, T.Kagawa, S.Sakabe, K.Imasaki, T.Iida: "Fragmentation and Ion-Scattering in Collision of Fast Ion with Cluster"2^<nd> International Conf.Inertial Fusion Science and Application.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kagawa, F.Sato, S.Sakabe, K.Imasaki, T.Iida: "The 1^<st> iTOR international Symposium on Radiation Safety"Molecular Dynamics Simulation for Collision of fast Ion Cluster Atoms.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Sato, T.Kagawa, S.Sakabe, K.Imasaki, T.Iida: "Molecular Dynamics Simulation of fast Ion Impact on Cluster Atoms"IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Sato, T.Kagawa, S.Sakabe, K.Imasaki, T.Iida: "Fragmentation and Ion-Scattering in Collision of Fast Ion with Cluster"2^<nd> International Couf.Inertial Fusion Science and Application. (2001)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kagawa, F.Sato, S.Sakabe, K.Imasaki, T.Iida: "Molecular Dynamics Simulation for Collision of fast Ion Cluster Atoms"The 1^<st> iTOR international Symposium on Radiation Safety. 353-355 (2001)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] F.Sato, T.Kagawa, S.Sakabe, K.Imasaki, T.Iida: "Molecular Dynamics Simulation of fast Ion Impact on Cluster Atoms"IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference. (2001)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] X.Zhou, K.Imasaki, et al.: "BASIC STUDY ON LASER ABLATOIN SURFACE CLEANING OF NUCLEAR FACILITY"Surface Engineering. 17・5. 384-388 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 佐伯 拓, 今崎一夫 他: "非対称断面を持つ集光体を用いた太陽光軸励起固体レーザーの励起・発振シミュレーション"レーザー研究(The Review of Laser Engineering). 30・3. 133-139 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] X.Zhou, K.Imasaki, H.Furukawa, C.Yamanaka: "Experimental study on surface decontamination by laser ablation"Journal of Laser Applications. 14・1. 13-16 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Asakawa, H.Nishjyama, K.Goloda, N.Ohigashi, Y.Tsunawaki, K.Imasaki: "A 100MW Far-Infrared Free-Electron Laser Driven by a 180MeV RF-Linac"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A483. 286-290 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] D.Li, K.Imasaki, M.Aoki: "Analysis on Coupling Gamma-ray to Nuclear Giant Resonance"J. Nucl. Sci. Tech.. 1247. 11-39 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 佐伯 拓, 今崎 一夫: "非対称断面を持つ集光体を用いた太陽光軸励起固体レーザーの励起・発振シミュレーション"レーザー研究(The Review of Laser Engineering). 30・3. 133-139 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] X.Zhou, K.Imasaki.et al.: "BASIC STUDY ON LASER ABLATOIN SURFACE CLEANING OF NUCLEAR FACILITY"Surface Engineering. 17・5. 384-388 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤,香川,阪部,今崎,飯田: "Fragmentation and Ion Scattering in collision of Fast Ion with Cluster"IFSA 2001. (to be publish). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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