| 研究課題/領域番号 |
11558056
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
核融合学
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
井口 哲夫 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60134483)
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| 研究分担者 |
笹尾 真実子 核融合科学研究所, 開発研究系, 助教授 (00144171)
河原林 順 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (80283414)
瓜谷 章 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (10213521)
北 好夫 東芝, 府中工場・原子力計装システム部, 主査(研究職)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| キーワード | 核融合 / 中性子計測 / 高速中性子カメラ / 指向性中性子検出器 / 希ガスシンチレータ / 核燃焼プラズマ診断 |
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| 研究概要 |
本研究は、大型磁場閉じ込め核融合実験装置におけるDT(またはDD)核反応プラズマから発生する中性子の空間・時間相関プロファイル測定技術の高度化の観点から、小型の指向性中性子検出器アレイをベースにした空間的制約の少ないコンパクトな高速中性子発生プロファイル計測(カメラ)システムの構築を目的としている。具体的には、He(またはH_2)-Xe希ガスシンチレータ中に荷電粒子コリメータを設置し、入射中性子によって生成される反跳He(または陽子)のうち、このコリメータを通過した成分のみを同時計数で選択的に検出する原理に基づく指向性検出器要素の設計・試作、性能実証を行うとともに、実用的な核融合中性子カメラシステムの設計提案を行った。
本研究の主な成果は、以下の通りである。
1.He-Xe希ガスシンチレータ系について、ガスフローによる不純物除去および混合ガス比の最適化を図り、(反跳)He検出に対する発光特性を.実験的に明らかにした。
2.検出器応答関数計算用プログラムを開発・整備し、検出効率および角度分解能をパラメータとする検出器設計を可能にした。また、DT(14MeV)中性子用のHe-Xe系とDD(2.5MeV)中性子用のH_2-Xeにつき、最適な検出器形状を見出し、性能予測とともに、適用限界を明らかにした。
3.本指向性中性子検出器のプロトタイプシステムを設計・試作し、加速器DT中性子源等を用いて、基本性能を実験的に確認した。また、実用化に向けて、残された技術課題の洗い出しと要因分析を行い、その改良策を具体的に提示した。
4.核融合科学研究所LHD装置への適用を想定して、本指向性中性子検出器をベースにした中性子カメラシステムの設計検討を行い、従来のマルチチャンネル中性子コリメータ方式に比べて、ほぼ同等な性能を保ちながら、そのシステム体積を1/20程度まで大幅に軽減できることを示した。
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