縮退プラズマ中の核反応計測

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16082204
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 疇地 宏 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (90135666)
• 研究分担者: 白神 宏之 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (90183839) ; 重森 啓介 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 准教授 (50335395) ; 乗松 孝好 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (50135753) ; 中井 光男 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 准教授 (70201663) ; 長井 圭治 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 助教 (30280803) ; 三戸 利行 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (10166069) ; 岩本 晃史 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教 (00260050) ; 三間 圀興 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (30033921) ; 長友 英夫 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 准教授 (10283813) ; 古賀 麻由子 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 助教 (40403969) ; 居田 克巳 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (00184599) ; 磯部 光孝 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教 (00300731)
• 連携研究者: 米田 仁紀 電気通信大学, レーザー新世代研究センター, 教授 (00210790)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2008
• キーワード: レーザー核融合 / 高速点火 / フェルミ縮退 / 荷電粒子阻止能 / 二次核融合反応

研究概要

プラズマ診断技術およびターゲット技術の開発・改良と理論シミュレーションによる解析・設計に基づき、爆縮用の激光XII号レーザーと加熱用のPW/LFEXレーザーを用いて爆縮加熱統合実験を行い、縮退状態にある高密度燃料プラズマの核反応計測に成功し、加熱過程における高密度燃料プラズマ特性の計測・解析を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Observation of Asymmetrically Imploded Core Plasmas with a Two-Dimensional Sampling Image X-Ray Streak Camera (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Shiraga, Myongdok Lee, Norimitsu Mahigashi, Shinsuke Fujioka, and Hiroshi Azechi
  • 雑誌名: Rev. Sci. Instrum Vol.79 ページ: 10E920
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study on a fuel layering sequence of the foam target for the FIREX project (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Iwamoto, T. Fujimura, M. Nakai, K. Nagai, T. Norimatsu, R. Maekawa, T. Mito, H. Sakagami, O. Motojima, H. Azechi and K. Mima
  • 雑誌名: Journal of Physics vol.112 ページ: 032067
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature Measurement of Preheated Planar-CryogenicTargets (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Otani, K. Shigemori, D. Ichinose, T. Sakaiya, A. Sunahara, Y. Sakawa, M. Nakai, H. Shiraga, H. Azechi and K. Mima
  • 雑誌名: Journal of Physics vol. 112 ページ: 012012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Target design for high-density non-spherical implosion in fast ignition (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Nagatomo, T. Johzaki, A. Sunahara, T. Nakamura, H. Sakagami, K. Mima
  • 雑誌名: Journal of Physics vol. 112 ページ: 022053
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation Studies for Core Heating Properties in FIREX-I (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Johzaki H. Nagatomo, T. Nakamura, H. Sakagami, A. Sunahara, K. Mima, Y. Nakao
  • 雑誌名: Journal of Physics vol. 112 ページ: 022054
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of TOF Neutron Spectrometer for the measurement of degenerated plasma in Fast Ignition experiment (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Hosoda, M. Nakai, H. Furukawa, T. Watari, H. Azechi, N. Izumi, Y. Arikawa, Y. Sakawa, S. Dono, T. Fujiwara and K. Mima
  • 雑誌名: Journal of Physics vol. 112 ページ: 032068
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fast response neutron scintillation detector for FIREX (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Arikawa, M. Nakai, T. Watari, H. Hosoda, K. Takeda, T. Fujiwara, Y. Furukawa, T. Norimatsu, H. Shiraga, N. Sarukura, H. Azechi
  • 雑誌名: Journal of Physics vol. 112 ページ: 032082
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rayleigh-Taylor instability growth on low-density foam targets (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Watari, M. Nakai, H. Azechi, T. Sakaiya, H. Shiraga, K. Shigemori, S. Fujioka, K. Otani, K. Nagai A. Sunahara, H. Nagatomo, and K. Mima
  • 雑誌名: Phys. Plasmas 15 ページ: 092109-1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive Diagnosis of Growth Rates of the Ablative Rayleigh-Taylor Instability (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Azechi, T. Sakaiya, S. Fujioka,Y. Tamari, K. Otani, K. Shigemori, M. Nakai, H. Shiraga, N. Miyanaga, and K. Mima
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. Vol. 98 ページ: 045002-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduction of the Rayleigh-Taylor instability growth with cocktail color irradiation (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Otani, K. Shigemori, T. Sakaiya, S. Fujioka, A. Sunahara, M. Nakai, H. Shiraga, H. Azechi, and K. Mima
  • 雑誌名: Phys. Plasmas 14 ページ: 122702-122708
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast x-ray imaging with sliced sampling streak cameras (2006)
  • 著者名/発表者名: T. X. Huang, M. Nakai, H. Shiraga, and H. Azechi, Y. K. Ding, and Z. J. Zheng
  • 雑誌名: Rev. Sci. Instrum. Vol. 77 ページ: 026105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Foam materials for cryogenic targets of fast ignition realization experiment (FIREX) (2005)
  • 著者名/発表者名: Keiji Nagai, H. Azechi, F. Ito, A. Iwamoto, Y. Izawa, T. Johzaki, R. Kodama, K. Mima, T. Mito, M. Nakai, N. Nemoto, T. Norimatsu, Y. Ono, K. Shigemori, H. Shiraga and K. A. Tanaka
  • 雑誌名: Nucl. Fusion Vol. 45 ページ: 1277-1283
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-imaging x-ray streak camera for ultrahigh-speed two-dimensional x-ray imaging of imploded core plasmas (2004)
  • 著者名/発表者名: H. Shiraga, S. Fujioka, P. A. Jaanimagi, C. Stoeckl, R. B. Stephens, H. Nagatomo, K. A. Tanaka, R. Kodama, and H. Azechi
  • 雑誌名: Rev. Sci. Instrum. Vol. 75 ページ: 3921-3925
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of background reduced Fresnel phase zone plate (2004)
  • 著者名/発表者名: Yohei Tamari and Hiroshi Azechi
  • 雑誌名: Rev. Sci. Instrum. Vol. 75 ページ: 4023-4025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temporal resolved x-ray penumbral imaging technique using heuristic image reconstruction procedure and wide dynamic range x-ray streak camera (2004)
  • 著者名/発表者名: Shinsuke Fujioka, Hiroyuki Shiraga, Hiroshi Azechi, Hiroaki Nishimura Yasukazu Izawa, Shinya Nozaki, and Yen-wei Chen
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments Vol. 75 ページ: 4010-4012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression of Rayleigh-Taylor instability due to radiative ablation in brominated plastic target (2004)
  • 著者名/発表者名: S. Fujioka, A. Sunahara, N. Ohnishi, Y. Tamari, K. Nishihara, H. Azechi, H. Shiraga, M. Nakai, K. Shigemori, T. Sakaiya, M. Tanaka, K. Ohtani, K. Okuno, T. Watari, T. Yamada, K. Murakami, K. Nagai, T. Norimatsu, Y. Izawa, S. Nozaki, Y. Chen
  • 雑誌名: Physics of Plasmas Vol. 11 ページ: 2814-2822
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression of the Rayleigh-Taylor Instability Due to Self-Radiation in a Multi-Ablation Target (2004)
  • 著者名/発表者名: S. Fujioka, A. Sunahara, K. Nishihara, N. Ohnishi, T. Johzaki, H. Shiraga, K. Shigemori, M. Nakai, T. Ikegawa, K. Murakami, K. Nagai, T. Norimatsu, H. Azechi, and T. Yamanaka
  • 雑誌名: Physical Review Letters Vol. 92 ページ: 195001-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Target Fabrication of Aerogel Capsule, Bromine-Doped Capsule, and Modified Gold Cone for Fast Ignition Realization Experiment (FIREX) Project
  • 著者名/発表者名: Keiji Nagai, Han Yang, Takayoshi Norimatsu, Hiroshi Azechi, Fadila Belkada, Yasushi Fujimoto, Takeshi Fujimura, Kana Fujioka, Shinsuke Fujioka, Hirofumi Homma, Fuyumi Ito, Akifumi Iwamoto, Takahisa Jitsuno, Yumi Kaneyasu, Mitsuo Nakai, Nobukatsu Nemoto, Hiroshi Saika, Yumiko Suzuki, Kentaro Yamanaka, Kunioki Mima
  • 雑誌名: Nuclear Fusion in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-dimensional and multichannels multi-imaging x-ray streak camera for imploded core plasma of shell-cone target
  • 著者名/発表者名: Jiayong Zhong, Hiroyuki Shiraga, and Hiroshi Azechi
  • 雑誌名: Rev. Sci. Instrum. Vol.79 ページ: 10E920
  • 査読あり
• [学会発表] Fast Ignition Realization Experiment (Invited) (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Azechi
  • 学会等名: AAAS Annual Meeting
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 20080214-18
• [学会発表] Implosion and Heating Experiments of Fast Ignition Targets for FIREX-1 Project (Invited) (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Shiraga, J. Zhong, M. Koga, H. Nishimura, S. Fujioka, M. Tanabe, H. Azechi, T. Watari, H. Hosoda, K. Takeda, K. Otani, M. Nakai, K. Nagai, T.Norimatsu, N. Miyanaga, H. Nagatomo, T. Johzaki, and K. Mima, A. Iwamoto, T. Mito, M. Isobe, and T. Ozaki,
  • 学会等名: 22nd IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: Geneva, Switzerland
  • 年月日: 2008-10-16
• [学会発表] Plasma Physics Study and Laser Development for the Fast Ignition Realization Experiment (FIREX) Project (Overview) (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Azechi
  • 学会等名: 22nd IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: Geneva, Switzerland.
  • 年月日: 2008-10-14
• [学会発表] Low density aerogel capsule for FIREX(Fast Ignition Realization EXperiments) project control of nanostructure (2008)
  • 著者名/発表者名: Keiji NAGAI, Takayoshi NORIMATSU, Mitsuo NAKAI, Hang YANG, Kentaro YAMANAKA, Takeshi FUJIMURA, Liqin GE, Nobukatsu NEMOTO, Tomonori SHIMOYAMA, Akifumi IWAMOTO, Toshiyuki MITO, Hiroyuki SHIRAGA, Hiroshi AZECHI, Kunioki MIMA
  • 学会等名: 15th Target Fabrication Specialists Meeting
  • 発表場所: Lake Tahoe, Calfornia, USA.
  • 年月日: 2008-05-13
• [学会発表] FIREX Project-Its Goal and Current Status (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Azechi
  • 学会等名: IFE Science and Technology Strategic Planning Workshop (Invited)
  • 発表場所: San Ramon, USA
  • 年月日: 20070424-27
• [学会発表] The FIREX Program on the Way to Inertial Fusion Energy (Plenary) (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Azechi
  • 学会等名: 5^<th> International Conference on Inertial Fusion Science and Applications
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2007-09-10
• [学会発表] Implosion and heating experiment of shell target with cone for Fast Ignition at ILE, Osaka (Invited) (2007)
  • 著者名/発表者名: SHIRAGA Hiroyuki, NAKAI Mitsuo, AZECHI Hiroshi, SHIGEMORI Keisuke, SAKAIYA Tatsuhiro, JHONG Jiayong, OHTANI Kazuto, WATARI Takeshi, LEE Myongdok, TAKEDA Kazuo, SAITO Hiroshi, HOSODA Hirokazu, ARIKAWA Yasunobu, TANABE Minoru, INUBUSHI Yuichi, FJIOKA Shinsuke, NISHIMURA Hiroaki, SAKAWA Yoichi, KOGA Mayuko, ISOBE Mitsuyaka, NAGATOMO Hideo, SUNAHARA Atsushi, JOHZAKI Tomoyuki, NAKAMURA Tatsufumi, NAGAI Keiji, NORIMATSU Takayoshi, IWAMOTO Akifumi, MITO Toshiyuki, FUJITA Hisanori, SARUKURA Nobuhiko, and MIMA Kunioki
  • 学会等名: 5^<th> International Conference on Inertial Fusion Science and Applications
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2007-09-10
• [学会発表] 磁場核融合における燃焼プラズマ計測-レーザー核融合に期待するもの (2007)
  • 著者名/発表者名: 笹尾真実子
  • 学会等名: 日本物理学会2007年春季大会 領域2シンポジウム「レーザー核融合における燃焼診断法の開発」
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2007-03-19
• [学会発表] レーザー核融合における燃焼プラズマの特徴 (2007)
  • 著者名/発表者名: 疇地宏
  • 学会等名: 日本物理学会2007年春季大会 領域2シンポジウム「レーザー核融合における燃焼診断法の開発」
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2007-03-19
• [学会発表] 高速点火実証計画FIREXに向けた計測器開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 西村博明
  • 学会等名: 日本物理学会2007年春季大会 領域2シンポジウム「レーザー核融合における燃焼診断法の開発」
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2007-03-19
• [学会発表] Development for the National Ignition Facility (2007)
  • 著者名/発表者名: 泉信彦
  • 学会等名: 日本物理学会2007年春季大会 領域2シンポジウム「レーザー核融合における燃焼診断法の開発」
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2007-03-19
• [学会発表] 核反応計測の新展開 (2007)
  • 著者名/発表者名: 兒玉了祐
  • 学会等名: 日本物理学会2007年春季大会 領域2シンポジウム「レーザー核融合における燃焼診断法の開発」
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2007-03-19
• [学会発表] 縮退プラズマの計測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 米田仁紀
  • 学会等名: 日本物理学会2007年春季大会 領域2シンポジウム「レーザー核融合における燃焼診断法の開発」
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2007-03-19
• [学会発表] FIREXクライオ重水素ターゲットの開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岩本晃史
  • 学会等名: 日本物理学会2007年春季大会 領域2シンポジウム「レーザー核融合における燃焼診断法の開発」
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2007-03-19
• [学会発表] Compression and Fast Heating of Liquid Deuterium Targets in FIREX Program (Oral) (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Azechi
  • 学会等名: 21th IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: 成都, 中国
  • 年月日: 20061016-21
• [学会発表] Present Status of FIREX Program for Demonstration of Ignition and Burn (Plenary) (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Azechi
  • 学会等名: 33rd European Physical Society Conference on Plasma Physics
  • 発表場所: Rome, Italy.
  • 年月日: 20060619-23