高速加熱による縮退開放系プラズマにおける超高時間分解核反応計測に関する研究

简并开放系统等离子体中快速加热的超高时间分辨核反应测量研究

基本信息

批准号：
17044004
负责人：
兒玉了祐
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、超高強度レーザー生成高エネルギー密度イオンで固体を高速加熱し、縮退状態が開放する相変化状態での核反応を模擬する実験系の検討とその状態を核反応診断することである。高速核反応計測に関しては、超高強度レーザープラズマ相互作用で発生する高輝度パルスγ線やノイズに対するS/Nを上げるため高速シンチレーターによる波形コインシデンスを開発した。これにより従来の計測方法に比べ2-5倍のS/Nを得ることができるようになった。相変化の模擬実験系に関しては、重水素の加速が重要であった。しかし超高強度レーザーで発生する超高電場はターゲットに付着した水分子などによる陽子の加速でエネルギーを失いバルクイオンの加速をすることは困難であった。そこで新しく重水を利用した新しいターゲットを開発し重水の加速に成功した。しかし陽子に比べ十分な重水素の加速は得られなかった。加熱実験は、加速イオンとしてその生成が容易な陽子を使用し、加熱されるプラズマとしてLiFを使用する方法を行った。陽子-リチウム核反応は、重水素-重水素核反応に比べ反応断面積が大きく、中性子計測により有効である。エネルギーは高いがα粒子生成反応があることから当初計画をサポートする手法である。既に中性子スペクトル計測、α粒子(分布)計測を行うことができた。本研究成果をベースに、プロトン相互作用を加熱という視点からプラズマ診断技術の開発という立場に立つことで、超高強度レーザー生成パルスプロトンビームを全く新しいハイブリッドアクティブ診断法として発展させる本申請書計画が可能となった。

本研究的目的是研究一个实验系统，该系统模拟相变状态下的核反应，其中通过用超高强度激光产生的高能量密度离子高速加热固体来释放简并态，并诊断该状态下的核反应。关于快速核反应测量，我们开发了一种使用高速闪烁体的波形重合，以提高针对高强度脉冲γ射线和超高强度激光-等离子体相互作用产生的噪声的信噪比。这使得可以获得比传统测量方法高 2 至 5 倍的 S/N。对于相变模拟系统，氘加速很重要。然而，超高强度激光产生的超高电场由于附着在目标上的水分子对质子的加速而损失能量，从而难以加速大块离子。因此，我们开发了使用重水的新目标，并成功加速了重水。然而，与质子相比，氘无法充分加速。在加热实验中，使用容易产生的质子作为加速离子，使用LiF作为加热等离子体。质子-锂核反应比氘-氘核反应具有更大的反应截面，对于中子测量更有效。虽然能量很高，但这个方法支持了原来的计划，因为它涉及到α粒子的产生反应。我们已经能够进行中子能谱测量和α粒子（分布）测量。基于这项研究成果，从加热质子相互作用的角度发展等离子体诊断技术的角度出发，该应用计划将开发超高强度激光产生脉冲质子束作为一种全新的混合主动诊断方法。可能的。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Study of proton acceleration at the target front surface in laser-solid interactions by neutron spectroscopy

中子能谱研究激光-固体相互作用中靶前表面质子加速

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Physics of Plasmas 13(1)
影响因子：
0
作者：
A.Youssef;et al.
通讯作者：
et al.

Neutron spectra identification in ultra-intense laser interactions with carbon-deuterated plasma

超强激光与碳氘化等离子体相互作用中的中子谱识别

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Journal of Ultrafast Science 4(12)
影响因子：
0
作者：
A.Youssef;et al.
通讯作者：
et al.

Investigation of laser ion acceleration inside irradiated solid targets by neutron spectroscopy

通过中子能谱研究辐照固体靶内的激光离子加速

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Physics of Plasmas 13(1)
影响因子：
0
作者：
A.Youssef;et al.
通讯作者：
et al.

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DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
細見実;尾崎典雅;松岡健之;宮西宏併;瀬戸雄介;梅田悠平;片桐健登;西川豊人;向井幹二;向井啓一郎;寒河江大輔;上村伸樹;森岡信太朗;福井敬也;真木隆太郎;小倉広之;中島彰吾;佐野孝好;兒玉了祐;Hitoshi Miyasaka;松永和成;D. Kan;伊與田英輝
通讯作者：
伊與田英輝