新素材シンチレーターを用いた散乱中性子計測器の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23360413
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 畦地 宏 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センタ, 教授 (90135666)
• 研究分担者: 猿倉 信彦 レーザ-エネルギー学研究センター, 教授 (40260202) ; 中井 光男 レーザ-エネルギー学研究センター, 教授 (70201663) ; 清水 俊彦 レーザ-エネルギー学研究センター, 助教 (80415182)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 散乱中性子 / シンチレーター

研究概要

慣性核融合実験で発生する核融合中性子が高密度燃料内で弾性散乱を受けて、エネルギー減速した散乱中性子を計測する事が目的であった。散乱中性子の計測は非常に困難であり、以下のような条件をクリアしなければ成らなかった。散乱中性子は数が少ないために計測器には高感度が必要、散乱中性子はエネルギーが低いために低エネルギー中性子に高感度が必要、散乱中性子はそれにくらべて1000倍程度多い一次中性子のピークの直後に到来する為、強い一次中性子ピークと散乱中性子を分離できるだけの分解能が必要であった。3年の研究の結果、すべての要求を満たす装置が完成し、散乱中性子の検出に成功した。今後は核融合研究に用いられる。

研究成果

• [雑誌論文] Development of multichannel TOF neutron spectrometer for the Fast Ignition Experiment (2014)
  • 著者名/発表者名: Y.abe, M. Nakai, H. Azechi, et al
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 9
• [雑誌論文] The neutron imaging diagnostics and reconstructing technique for Fast Ignition (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Inoue, Y. Arikawa, M. Nakai, H. Azechi, et al
  • 雑誌名: Plasma Fusion Research 巻: 9
• [雑誌論文] Multichannel down-scattered neutron detector for areal density measurement (2013)
  • 著者名/発表者名: Y.Arikawa, T. Shimizu, N. Sarukura, H.Azechi, et al
  • 雑誌名: European Physical Journal, Web of Conference 巻: 59 ページ: 13011
• [雑誌論文] Electronic states of trivalent praseodymium ion doped in 20 Al2(PO3)3-80LiF glass (2013)
  • 著者名/発表者名: M Tsubota, Y. Arikawa, T. Shimizu, M. Nakai, N. Sarukura, H. Azechi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 52,6 ページ: 62402
• [雑誌論文] Luminescence properties of Nd3+ and Er3+ doped glasses in the VUV region (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Yamanoi, Y. Arikawa, T. Shimizu, N. Sarukura, M. Nakai, H. Azechi, et al.
  • 雑誌名: Optical Materials 巻: 35,11 ページ: 1962
• [雑誌論文] Pr or Ce-doped, fast-response and low-afterglow cross-section-enhanced scintillator with Li-6 for down-scattered neutron originated from laser fusion (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Watanabe, Y. Arikawa, N. Sarukura, T. Shimizu, M. Nakai, H. Azechi
  • 雑誌名: journal of Crystal Growth 巻: 362 ページ: 288
• [雑誌論文] The photonuclear neutron and gamma-ray backgrounds in the fast ignition (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Arikawa, M. Nakai, H. Azechi, et al
  • 雑誌名: Review of Scientific instruments 巻: 83 ページ: 10D909
• [雑誌論文] Fast-Response and Low-Afterglow Cerium-Doped Lithium 6 Fluoro-Oxide Glass Scintillator for Laser Fusion-Originated Down-Scattered Neutron Detection (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Murata, Y. Arikawa, T. Shimizu, N. Sarukuta, M. Nakai, H. Azechi
  • 雑誌名: IEEE Transection of nuclear science 巻: 59 ページ: 2256
• [学会発表] 散乱中性子計測法による高密度爆縮実験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 有川安信, 猿倉信彦, 中井光男, 疇地宏, et al
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2013-09-26
• [学会発表] Fast Ignition Realization Experiment(FIREX) for Inertial Fusion Energy (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Azechi
  • 学会等名: 8th Inertial confinement fusion science and applications (IFSA)
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
  • 年月日: 2013-09-08
  • 招待講演
• [学会発表] The advanced neutron diagnostics in the fast ignition experiment by using GEKKO XII (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Arikawa, N. Sarukura, M. Nakai, H. Azechi
  • 学会等名: Laser and Accelerator Neutron Science and Applications,(LANSA'13)
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2013-04-24
• [学会発表] 新素材シンチレーターを用いたレーザー核融合中性子計測の最前線 (2013)
  • 著者名/発表者名: 有川安信, 猿倉信彦, 中井光男, 疇地宏, et al
  • 学会等名: レーザー学会
  • 発表場所: 姫路
  • 年月日: 2013-01-30
  • 招待講演
• [学会発表] Present Status of Fast Ignition Realization EX- periment (FIREX) and Inertial Fusion Energy Developmen (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Azechi
  • 学会等名: The 24th IAEA Fusion Energy Conference(IAEA FEC 2012)
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 2012-10-08
• [学会発表] Present Stasus of FIREX project and the way of iLIFT (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Azechi
  • 学会等名: Optics&Photonics International 2012/OPIC2012
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2012-04-24
  • 招待講演
• [学会発表] Multi channel down-scattered neutron detector for areal density measurement (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Arikawa, T. Shimizu, N. Sarukura, M. Nakai, H. Azechi
  • 学会等名: 7th Inertial confinement fusion science and applications (IFSA)
  • 発表場所: フランスボルドー
  • 年月日: 2011-09-13
  • 招待講演
• [産業財産権] 中性子検出用シンチレータ及び中性子測定装置 (2012)
  • 発明者名: 疇地宏, 猿倉信彦, 中井光男, 有川安信
  • 権利者名: 大阪大学
  • 産業財産権番号: 5158882
  • 取得年月日: 2012-12-21