レーザー駆動プロトン誘起中性子の計測

• 研究課題/領域番号: 25420915
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 原子力学
• 研究機関: 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 小倉 浩一 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 量子ビーム応用研究センター, 研究副主幹 (30354971)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 高強度レーザー / プロトン / 加速 / 中性子 / 粒子線 / 核反応

研究成果の概要

レーザー駆動プロトンと中性子コンバーターによって発生する中性子のエネルギーから、プロトンのエネルギーを知るための知見を得るため、コンバーターの無いときのレーザー駆動プロトン発生時の中性子の計測を行った。プロトンを繰り返し発生し、中性子のみに感度のあるバブル検出器で、中性子を計測した。約0.1Sv/ショットであることを明らかにした。その中性子のエネルギーを知るためシンチレータを使用したTOF型検出器でも中性子の検出を試みた。また、中性子コンバート時の中性子スペクトルを計算した。今後、プロトン起因の中性子のみを選別して計測し、プロトンのエネルギー計測としての有効性を明らかにしてゆく。

研究成果

• [雑誌論文] Acceleration of highly charged GeV Fe ions from a low-Z substrate by intense femtosecond laser (2015)
  • 著者名/発表者名: M.Nishiuchi, H.Sakaki,T.Zh.Esirkepov, K.Nishio, T.A.Pikuz, A.Ya.Faenov, I. Yu.Skobelev, R.Orlandi, H.Sako, A.S.Pirozhkov, K. Matsukawa, A. Sagisaka, K. Ogura, M. Kanasaki, H. Kiriyama, Y. Fukuda, H. Koura, M. Kando, T. Yamauchi, Y. Watanabe, S. V. Bulanov, K. Kondo, K. Imai, S. Nagamiya
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 巻: 22 号: 3
  • DOI: 10.1063/1.4913434
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Projection imaging with directional electron and proton beams emitted from an ultrashort intense laser-driven thin foil target (2015)
  • 著者名/発表者名: M Nishiuchi, I W Choi, H Daido, T Nakamura, A S Pirozhkov, A Yogo, K Ogura, A Sagisaka, S Orimo, I Daito, S V Bulanov, J H Sung, S K Lee, T J Yu, T M Jeong, I J Kim, C M Kim, S W Kang, K H Pae, Y Oishi3and J Lee, etal.
  • 雑誌名: Plasma Physics and Controlled Fusion 巻: 57 号: 2 ページ: 025001-025001
  • DOI: 10.1088/0741-3335/57/2/025001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] High order harmonics from relativistic electron spikes (2014)
  • 著者名/発表者名: A. S. Pirozhkov, M. Kando, T. Zh. Esirkepov, P. Gallegos, H. Ahmed et al.
  • 雑誌名: New Journal of Physics 巻: 16 号: 9 ページ: 1-30
  • DOI: 10.1088/1367-2630/16/9/093003
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Angular and Energy Distributions of Neutron for Li(p,xn) Reaction Driven by High Intensity Laser (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Ogura, H. Sakaki, M. Nishiuchi, A. Sagisaka, Y. Fukuda, A. S. Pirozhkov, T. Zh. Esirkepov, A. Kon, and M. Kando
  • 学会等名: HEADS2016
  • 発表場所: Kanagawa Pref. Pacifico Yokohama
  • 年月日: 2016-05-17
  • 国際学会
• [学会発表] 高強度レーザーによる薄膜からの陽子発生 (2016)
  • 著者名/発表者名: 匂坂 明人、小倉 浩一、錦野 将元、Pirozhkov Alexander S.、河内 哲哉、西内 満美子、今 亮、 神門 正城、近藤 公伯、有川 安信、小島 完興、 Morace Alessio、戸崎 翔太、余語 覚文、中井 光 男、西村 博明
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京都 目黒区 東工大 大岡山キャンパス
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] High-Order Harmonics from Relativistic Electron Spikes: Statistical Analysis (2016)
  • 著者名/発表者名: Alexander S. Pirozhkov, Timur Zh. Esirkepov, Tatiana A. Pikuz, Anatoly Ya. Faenov, Koichi Ogura, Yukio Hayashi, Hideyuki Kotaki, Eugene N. Ragozin, David Neely, Hiromitsu Kiriyama, James K. Koga, Yuji Fukuda, Akito Sagisaka, Masaharu Nishikino, Takashi Imazono, Noboru Hasegawa, Tetsuya Kawachi, Hiroyuki Daido
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京都 目黒区 東工大 大岡山キャンパス
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Recent Progress on a Upgrade of the J-KAREN laser at JAEA (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Kiriyama, M. Mori, A. S. Pirozhkov, K. Ogura, M. Nishiuchi, M. Kando, H. Sakaki, A. Kon, M. Kanasaki, H. Tanaka, Y. Fukuda, J. Koga, A. Sagisaka, T. Zh. Esirkepov, Y. Hayashi, H. Kotaki, S. V. Bulanov, K. Kondo, Y. Mashiba, M. R. Asakawa, O. Slezak, D. Vojna, M. Sawica-Chyla, V. Jambunathan, etal.
  • 学会等名: The 11th Conference on Laser and Electro-Optics Pacific Rom (CLEO-PR 2015)
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2015-08-24 – 2015-08-28
• [学会発表] Neutron Yield of 7Li(p,n)7Be Reaction with Laser-Driven Proton (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Ogura, H. Sakaki, M. Nishiuchi, A. Sagisaka, Y. Fukuda, A. S. Pirozhkov, T. Zh. Esirkepov, A. Kon, M. Kanasaki, K. Kondo
  • 学会等名: International Conference on High Energy Density Sciences 2015
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2015-04-22 – 2015-04-24
• [学会発表] Neutron Measurement in Experiment of Laser Induced Proton Source (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Ogura, H. Sakaki, M. Nishiuchi, A. Sagisaka, Y. Fukuda, A. S. Pirozhkov, T. Zh. Esirkepov, A. Kon, M. Kanasaki, K. Kondo
  • 学会等名: Plasma Conference 2014
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2014-11-18 – 2014-11-21
• [学会発表] Neutron Measurement in Experiment of Laser Induced Proton Source (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Ogura, H. Sakaki, N. Nishiuchi, A. Sagisaka, Y. Fukuda, A. S. Pirozhkov, A. Faenov, T. Pikuz, M. Kanasaki, S. Maeda, K. Kondo
  • 学会等名: International Conference on High Energy Density Sciences 2014
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-04-22 – 2014-04-25
• [学会発表] Neutron measurement in experiment of laser induced proton source (2014)
  • 著者名/発表者名: 小倉浩一
  • 学会等名: APLS2014 ( Asia Pacific Laser Symposium )
  • 発表場所: パシフィコ横浜（ 神奈川県横浜市）