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低エネルギー陽子を用いた重イオン・プラズマ相互作用におけるクーロン対数の測定

研究課題

研究課題/領域番号 13480132
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関東京工業大学

研究代表者

小栗 慶之  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教授 (90160829)

研究分担者 長谷川 純  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助手 (90302984)
小川 雅生  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (60016863)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
14,900千円 (直接経費: 14,900千円)
2003年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2002年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2001年度: 10,300千円 (直接経費: 10,300千円)
キーワード慣性核融合 / プラズマ / 阻止能 / クーロン対数 / 陽子ビーム / 重イオンビーム / 加速器 / レーザーイオン源 / イオンビーム / 核融合 / レーザー / 有効電荷 / 飛行時間法 / 高温プラズマ / イオン源 / 有功電荷
研究概要

重イオンビーム・プラズマ相互作用におけるクーロン対数の測定のために,高強度陽子ビーム発生用レーザープラズマイオン源,及び低エネルギーパルス陽子ビーム加速装置の設計・製作を進め,実験に必要なμA級のビームを得た.またビーム集束用静電型四重極レンズを設計・製作し,集束力を確認した.専用ビームラインを建設し,既存のビームラインに損失なく合流させることに成功した.飛行時間法による陽子のエネルギー損失測定のために,空洞共振器を用いたビームパルス化装置を製作し,標的位置において陽子ビームを時間幅で1ns以下にパルス化することに成功した.予備実験として,炭素薄膜中の120keV陽子の阻止能測定を行い,他の文献の値と良く一致する結果を得た.次にレーザー生成プラズマ標的とビームの相互作用実験を試みたが,シングルショットのパルスビームであるためにビーム位置モニターの感度が不足し,プラズマ標的の中心にビームを通過させることが困難であった.この理由により,予定していたクーロン対数,すなわち低エネルギー陽子ビームの阻止能測定には至らなかった.以上の低エネルギー陽子加速器を用いた実験と並行して,プラズマ中のクーロン対数に関する情報を得るため,電荷状態の異なる高エネルギー重イオンビームの阻止能測定を行った.またHe^<2+>イオンビームを用いて,zピンチ放電プラズマとの相互作用実験を行い,エネルギー損失の測定結果からクーロン対数の評価に成功した.さらにクーロン対数を数値計算により評価するための粒子コード開発を行い,高密度・低温プラズマ中で高荷電数イオンの阻止能に非線形性が現れることが確認できた.

報告書

(4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
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] 長谷川 純: "Measurement of Coulomb Logarithms Using Fully Stripped Ion Beams"High Energy Density in Matter Produced by Heavy Ion Beams, Annual Report 2002. GSI03-07. 13-13 (2003)

    • 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] 小栗慶之: "Development of a Low-Energy Pulsed Proton Accelerator for Beam-Plasma Interaction Experiments"Bull.Res.Lab.Nucl.Reactor. 27. 13-14 (2003)

    • 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] 長谷川 純: "Stopping Power of Dense Helium Plasma for Fast Heavy Ions"Laser and Particle Beams. 21. 7-11 (2003)

    • 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] 吉田昌弘: "Grid-Controlled Extraction of Low-Charged Ions from a Laser Ion Source"Jpn.J.Appl.Phys.. 42. 5367-5371 (2003)

    • 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] 小栗慶之: "A 200KV Proton Accelerator Dedicated to Low-Energy Beam-Plasma Interaction Experiment"High Energy Density in Matter Produced by Heavy Ion Beams, Annual Report 2002. GSI03-07. 21-21 (2003)

    • 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] J.Hasegawa, Y.Kobayashi, Y.Matsui, T.Mawatari, S.Iwatani, K.Chishima, M.Kojima, T.Sasaki, Y.Oguri, M.Ogawa, T.Murakami: "Measurement of Coulomb Logarithms Using Fully Stripped Ion Beams"High Energy Density in Matter Produced by Heavy Ion Beams, Annual Report 2002, Gesellschaft fur Schwerionenforschung mbH. GSI03-07. 13-13 (2003)

    • 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] Y.Oguri, S.Kawasaki, S.Ogawa, H.Fukuda, J.Hasegawa, M.Ogawa: "A 200 kV Proton Accelerator Dedicated to Low-Energy Beam-Plasma Interaction Experiments"High Energy Density in Matter Produced by Heavy Ion Beams, Annual Report 2002, Gesellschaft fur Schwerionenforschung mbH. GSI03-07. 21-21 (2003)

    • 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] Y.Oguri, J.Kaneko, J.Hasegawa: "Development of a Low-Energy Pulsed Proton Accelerator for Beam-Plasma Interaction Experiments"Bull. Res. Lab. Nucl. Reactor. 27. 13-14 (2003)

    • 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] J.Hasegawa, M.Yoshida, S.Fukata, Y.Oguri, M.Ogawa: "Development of High Brightness Ion Sources Using Moderate Power Lasers"Inertial Fusion Sciences and Applications 2001(Editors: K.A.Tanaka, D.D.Meyerhoher, J.Meyer-ter-Vehn)(Elsevier)ISBN:2-84299-407-8. 639-642 (2002)

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      「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] J.Hasegawa, N.Yokoya, Y.Kobayashi, M.Yoshida, M.Kojima, T.Sasaki, H.Fukuda, M.Ogawa, Y.Oguri, T.Murakami: "Stopping power of dense helium plasma for fast heavy ions"Laser and Particle Beams. 21. 7-11 (2003)

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      「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] M.Yoshida, J.Hasegawa, J.W.Kwan, Y.Oguri, M.Nakajima, K.Horioka, M.Ogawa: "Grid-Controlled Extraction of Low-Charged Ions from a Laser Ion Source"Jpn. J. Appl. Phys.. 42. 5367-5371 (2003)

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      「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] Y.Oguri: "A 200kV Proton Accelerator Dedicated to Low-Energy Beam-Plasma Interaction Experiments"GSI Annual Report 2002 - High Energy Density Physics with Intense Ion and Laser Beams. 21-21 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 小栗慶之: "高密度プラズマと重イオンビームの非線型相互作用"日本原子力学会2003年春の年会要旨集. I. 173-173 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Oguri: "Development of a Low-Energy Pulsed Proton Accelerator for Beam-Plasma Interaction Experiments"Bull.Res.Lab.Nucl.Reactor. 27(to be published). (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] J.Hasegawa: "Development of High-Brightness Ion Sources Using Moderate Power Lasers"Inertial Fusion Sciences and Applications 2001. 639-642 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yoshida: "Plasma Temperature and Emittance of a Laser Ion Source Based on a Low-Power Short Wavelength Laser"GSI Annual Report 2001 -High Energy Density in Matter Produced by Heavy Ion Beams. 24-24 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 小栗慶之: "東工大タンデム加速器施設におけるビーム応用研究"第15回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会 報告集. 48-50 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 長谷川 純: "高密度プラズマと重イオンの相互作用におけるクーロン対数の測定II"日本物理学会講演概要集 第2分冊. 58・1. 228-228 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 中島充夫: "レーザープラズマ入射型大電流イオン・インジェクターの開発"日本物理学会講演概要集. 56(2). 145-145 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田昌弘: "低価数大電流レーザーイオン源開発のための短波長レーザーにより生成したプラズマの診断"日本物理学会講演概要集. 56(2). 147-147 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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