高強度イオンビームの2次元強度分布計測のためのビームモニター材料の開発

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07558067
• 研究種目: 試験研究(B)
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 阿部 勝憲 東北大学, 工学部, 教授 (70005940)
• 研究分担者: 古屋 武美 原子燃料工業(株)東海製造所, 東海開発部長 ; 佐藤 学 東北大学, 工学部, 助手 (40226006) ; 長谷川 晃 東北大学, 工学部, 助教授 (80241545) ; 石井 慶造 東北大学, 工学部, 教授 (00134065)
• キーワード: イオンビーム / ビームモニタ / イオン衝撃発光

研究概要

加速器による高エネルギーイオンビームの幅広い分野への応用のためにはビームの位置・強度およびその2次元プロファイルをビーム輸送途中、照射ターゲット位置でモニターすることが不可欠である。従来のセラミックス板によるイオン衝撃発光を利用したモニター法の原理を応用した金属・セラミックス分散合金を用いることにより従来法ではプロファイル計測ができなかった高エネルギー密度領域のビーム2次元強度プロファイルを計測するモニターを開発した。これまでの基礎的検討データから数種類のモニタ材用候補合金を製作し、東北大学サイクロトロンと東北大学・工学部・ダイナミトロンの照射装置にて高エネルギー密度イオンビームを照射し、耐熱性および発光特性を評価した。イオンビーム照射下でのモニタ材発光スペクトルをとり、照射期間の増大による発光量の減少のメカニズムを検討するため、真空チャンバーを分光器が取り付けられるように改良し、また、モニター試料を加熱することにより、試料の高エネルギービーム照射による高温時における発光と、ビーム照射後の試料の再加熱によるイオン衝撃発光量の減少の回復プロセスの検討を行うための、加熱装置の設置と加熱による暗電流の評価などの検討を行った。