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資源探査のためのロバストなタンデム型中性子源

研究課題

研究課題/領域番号 23656585
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 原子力学
研究機関東北大学

研究代表者

北島 純男  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30161475)

研究分担者 笹尾 真実子  同志社大学, 研究開発推進機構, 嘱託研究員 (00144171)
岡本 敦  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50396793)
連携研究者 和田 元  同志社大学, 工学部, 教授 (30201263)
新堀 雄一  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90180562)
研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード中性子源 / 荷電変換器 / タンデム型加速器 / 高エネルギーイオン / イオンビーム / タンデム型 / 資源開発 / 保安検査
研究概要

本研究においては、過酷な環境や輸送あるいは衝撃に耐える可搬型小型のためのタンデム型中性子源で用いる荷電変換器の開発を行った。具体的には、ビーム源ならびにビームライン、測定システムの開発を行い、負イオンから正イオンへの変換効率を測定した。またそのため荷電変換器表面での反射率、変換率を検討するための原子物理を組み込んだコードを開発した。その結果、表面に特殊な加工を施した金属表面を用いることにより、最大で約90%の変換効率を達成した。さらに、金属表面に注目し、3次元形状測定レーザー顕微鏡を使用した表面形状比較、荷電変換器表面でのスパッタリング率、荷電変換器の熱負荷等の調査に基づき、荷電変換器最適化の指針を得た。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Distribution of Footprint Marked by Energetic Alpha Particle Bombardment on the First Wall2013

    • 著者名/発表者名
      A. Okamoto, M. Isobe, S. Kitajima, and M. Sasao
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials

      巻: 438 ページ: S883-S886

    • DOI

      10.1016/j.jnucmat.2013.01.191

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An experimental comparison of gross and net erosion of Mo in the DIII-D divertor2013

    • 著者名/発表者名
      S. C. Stangeby
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials

      巻: in press ページ: S309-S312

    • DOI

      10.1016/j.jnucmat.2013.01.052

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a He- and He0 beam source for alpha particle measurement in a burning plasma2012

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka, M. Sasao, K. Terai, A. Okamoto, S. Kitajima, H. Yamaoka, and M. Wada
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 83 号: 2

    • DOI

      10.1063/1.3672113

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An alpha particle measurement system using an energetic neutral helium beam in ITER2012

    • 著者名/発表者名
      M. Sasao, M. Kisaki, T. Kobuchi, K. Tsumori, N. Tanaka, K. Terai, A. Okamoto, S. Kitajima, O. Kaneko, K. Shinto, and M. Wada
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 83 号: 2

    • DOI

      10.1063/1.3673493

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Negative Hydrogen Ion Source for Spatial Beam Profile Measurement of a High Intensity Positive Ion Beam2011

    • 著者名/発表者名
      K. Shinto, M. Wada, T. Nishida, Y. Demura, D. Sasaki, K. Tsumori, M. Nishiura, O. Kandko, M. Kisaki and M. Sasao
    • 雑誌名

      AIP Conference Proc

      巻: 1390 ページ: 675-683

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron Strippers for Compact Neutron Generators2011

    • 著者名/発表者名
      K. Terai, N. Tanaka, M. Kisaki, K. Tsugawa, A. Okamoto, S. Kitajima, T. Takeno, A.J. Antolak, K. N. Leung, M. Sasao, and M. Wada
    • 雑誌名

      AIP Conference Proc

      巻: 1390 ページ: 684-691

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ダイバータ模擬装置DT-ALPHAにおけるELM模擬のための大電流イオンビーム源の開発2013

    • 著者名/発表者名
      大坊昂,岡本敦, 他
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      東広島
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ダイバータ環境模擬のためのマルチカスプ型イオン源におけるHe+イオンビームの大電流化2012

    • 著者名/発表者名
      大坊昂,岡本敦, 他
    • 学会等名
      電気学会・プラズマ/パルスパワー合同研究会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2012-08-10
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ITERにおける損失アルファ粒子計測の課題2012

    • 著者名/発表者名
      笹尾眞實子
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第29回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Issues for the absolute neutron emission measurement on ITER2012

    • 著者名/発表者名
      M. Sasao
    • 学会等名
      22nd International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Transition of Poloidal Viscosity by Electrode Biasing in the Large Helical Device2012

    • 著者名/発表者名
      S. Kitajima
    • 学会等名
      24th IAEA Fusion Energy Conference
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Distribution of Footprint Marked by Energetic Alpha Particle Bombardment on the First Wall2012

    • 著者名/発表者名
      A. Okamoto
    • 学会等名
      20th International Conference on Plasma Surface Interactions
    • 発表場所
      Aachen, Germany
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] An Experimental Comparison of Gross and Net Erosion of Mo in the DIII-D Divertor2012

    • 著者名/発表者名
      P.C. Stangeby, W.R. Wampler, D.L. Rudakov, J.N. Brooks, N.H. Brooks, A.G. McLean, D. Buchenauer, J.D. Elder, A.W. Leonard, A. Okamoto, J.G.Watkins, and C.P.C. Wong
    • 学会等名
      20th International Conference on Plasma Surface Interactions
    • 発表場所
      Aachen, Germany
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ITER における損失アルファ粒子計測の課題2012

    • 著者名/発表者名
      笹尾眞實子
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第29回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] タンデム加速のための個体表面を使った荷電変換器開発2011

    • 著者名/発表者名
      笹尾真実子
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第28回年会/応用物理学会第29回プラズマプロセシング研究会/日本物理学会(領域2)2011年秋季大会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2011-11-22
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] An Alpha Particle Measurement System using Energetic Neutral Helium Beams in ITER2011

    • 著者名/発表者名
      M.Sasao
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Ion Sources
    • 発表場所
      Giardini Naxos, Italy(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-16
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Extraction of a strongly focusing He+ beam from three-stage concave electrodes for alpha particle measurement system in ITER2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kobuchi, M. Sasao
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Ion Sources
    • 発表場所
      Giardini Naxos, Italy
    • 年月日
      2011-09-13
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of a He- and He0 beam source for alpha particle measurement in a burning plasma2011

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka, M. Sasao
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Ion Sources
    • 発表場所
      Giardini Naxos, Italy
    • 年月日
      2011-09-13
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] An Alpha Particle Measurement System using Energetic Neutral Helium Beams in ITER2011

    • 著者名/発表者名
      M.Sasao
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Ion Sources(招待講演)
    • 発表場所
      Giardini Naxos, Italy
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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