| 研究課題/領域番号 |
18K11928
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
武井 早憲 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 J－PARCセンター, 研究主幹 (20414609)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | パルス核破砕中性子源 / 高出力レーザー / 光周回リング / レーザー荷電変換 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、周回している高出力レーザー光を負水素イオンビームに照射し、レーザー荷電変換により周回数に応じた時間構造を持つ水素イオンビームを切り出すことを目指し、高出力レーザーと光周回リングを組み合わせたレーザー光学系を開発する。
まず、平成30年度にはレーザー光を収束、拡大させながら±50μm程度の位置精度でレーザー光を4回周回させるレーザー周回リングを整備した。そして、令和元年度には長時間にわたるレーザー光路の位置安定性について、合計7日間（168時間）の試験データを取得するとともに、レーザーに対する耐力（レーザー耐力）が10J/cm2のビューポートの照射試験も同時に実施した。その結果、延べ7日間にわたり、位置精度が目標である±50μm程度を満足しており、レーザー耐力が10J/cm2のビューポートが損傷していないことを確認した。
ところで、試験中、長時間にわたる気温などの変化によりレーザー光路の位置が多少変動することがあり、時々レーザー光路の位置を自動で調整することが難しくなることがあった。このような位置変動を少なくするよう、一部の凸レンズの径を大きくするなど工夫した。
一方、光学部品（ビューポート）がレーザー光によって損傷を受けない条件を系統的に調べるため、市販されているビューポートのうち、レーザー耐力が高いもの（140J/cm2）を購入し、長時間にわたる試験に供するように整備した。令和2年度には、このビューポートを含め、レーザー耐力が異なる2～3種類のビューポートで耐久試験を行う予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
令和元年度において、延べ7日間にわたり、レーザー光路の位置精度が目標とする±50μm程度を満足し、同時にレーザー耐力が10J/cm2のビューポートが損傷しないことを確認したので、研究の進捗は現在のところ、おおむね順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度には、令和元年度に購入したビューポートを含め、レーザー耐力が異なる2～3種類のビューポートに対してレーザー耐久試験を行い、高出力レーザー光によって損傷を受けない条件を系統的に調べる。
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