研究課題
本年度は、Ｄ－Ｔ核燃焼プラズマへの適用を視野に入れ、高速中性子シンチレータへの中性子照射実験を大阪大学 強力１４MeV中性子工学実験装置(OKTAVIAN)並びに東北大学の高速中性子研究室(FNL)において行った。1×10e11 中性子/cm2の中性子フルエンスまでは高速中性子シンチレータの劣化がおきないことがわかった。高速中性子シンチレータは、出力パルス波形保持のため、光電子増倍管に直付けで使用する必要があるが、光電子増倍管が磁場に対して脆弱なため、磁場閉じ込め核融合実験装置からの漏れ磁場に対する対策を施さなければならない。ただし、重厚な磁気シールドを使用した場合、磁気シールドの放射化の結果、二次ガンマ線が放出されるため、光電子増倍管の安定動作に効果的かつ最も薄い電磁シールドを設計する必要がある。そこで、まずは有限要素法を用いた数値シミュレーションで材質、厚さ、並びに長さを最適化した。その結果、長さ300 mmで厚さ10 mmの軟鉄並びに厚さ1 mmのパーマロイCで構成される磁気シールドが最適であるとの結果が得られた。設計した磁気シールドを製作し、ヘルムホルツコイルを用いて磁気シールドの長軸方向並びに短軸方向からの磁場を印可し、光電子増倍管から出力されるパルス波形の変化の有無を調べた。その結果、光電子増倍管の長軸方向に対しては30 mT、短軸方向に対しては125 mＴの磁場強度においても、光電子増倍管のパルス波形には影響が無いという結果が得られ、光電子増倍管の安定動作に効果的かつ最も薄い電磁シールドの設計を完了した。
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 9件、 招待講演 1件)
Plasma Science and Technology
巻: 19 ページ: 025601
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