散乱中性子計測による爆縮プラズマ燃料面密度診断法の開発

利用散射中子测量开发内爆等离子体燃料表面密度诊断方法

• 批准号: 09J03273
• 负责人: 有川 安信
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J03273/
• 关键词: レーザー核融合; 散乱中性子; 中性子計測; 中性子; 燃料面密度; シンチレーター

本研究の目的はレーザー核融合研究における散乱中性子計測器を開発し、計測原理実証を行う事である。さらにこの新計測器を用いて核融合燃料の面密度の測定を行い、レーザー核融合における最も重要な物理課題である高密度圧縮の研究に貢献する。平成22年度までの研究において多チャンネル散乱中性子計測システムの試作機一号機が出来上がった。シンチレーターは平成21年度に開発した新素材を用いた物を用いた。2012年3月に阪大の激光XII号で核融合爆縮実験を行い散乱中性子の検出を試みた。一次中性子の信号のみならず、散乱中性子らしき信号が1カウント観測された。一次中性子/散乱中性子の数の比と、設計段階で計算した検出効率から考えると、過去に別の手法で計測された燃料面密度と近い数字であった。これが真の散乱中性子信号だとすると、本課題の申請時に計画された目的が達成された事になる。また激光XII号の実験環境下で散乱中性子が観測できた事例は初めてである。ただし、1カウントというのは偶然観測されたノイズ(一次中性子が計測器で散乱して遅れてやってきたもの。低い確率であるが起こりうる)である可能性もあり、これが真の散乱中性子信号であるか否かは、他の計測結果とも比較しながらより詳細な解析が必要である。またこの結果を元に平成24年度の阪大激光XII号の核融合実験において5ショット程度、散乱中性子計測を目的とした実験が採択された。今後の展開が期待される。

这项研究的目的是开发用于激光融合研究的散射中子仪器，并证明测量原理。此外，该新测量仪器将用于测量核融合燃料的面积密度，从而有助于研究高密度压缩，这是激光融合中最重要的物理问题。在2010财年进行的研究期间，创建了多通道散射中子测量系统的第一个原型。闪烁体是由2009年开发的一种新材料制成的。2012年3月，在大阪大学的Gokuko XII上进行了核融合内爆实验，以检测散落的中子。在一个计数中观察到了主要中子的信号，而且观察到似乎散射的中子的信号。考虑到主要/散射中子的数量和在设计阶段计算的检测效率的比率，这些数量接近过去使用不同方法测量的燃油分离株密度。如果这是一个真正的散射中子信号，则已经实现了该主题申请时计划的目标。这是在hikari XII的实验环境下首次观察到散射的中子。但是，一个计数可能是一个随机观察到的噪声（仪器散射后较晚的一阶中子；它的概率很低，但可能会发生），需要进行更详细的分析，将其与其他测量结果进行比较。基于这些结果，在2012年大阪大学Gekko XII的融合实验中采用了一项旨在测量大约五次射击中子的实验。我们期待未来的发展。

项目成果

Pr doped Li-6 glass scintillator for Inertial Confinement Fusion neutron diagnostics

用于惯性约束聚变中子诊断的掺镨 Li-6 玻璃闪烁体

• 发表时间: 2010
• 作者: 有川安信;山ノ井航平;中里智治;Elmer Surat Estacio;猿倉信彦;中井光男;乗松孝好;疇地宏;村田貴広;藤野茂;吉田秀樹;鎌田圭;薄善行;須山敏尚;吉川彰;佐藤仲広;菅博文
• 通讯作者: 菅博文

Custum-designed scintillator for laser fusion diagnostics -Pr^<3+>-doped fluoro-phosphate lithium glass scintillator-

用于激光聚变诊断的定制设计闪烁体-Pr^<3>-掺杂氟磷酸盐锂玻璃闪烁体-

• 发表时间: 2009
• 作者: 有川安信;山ノ井航平;中里智治;Elmer Surat Estacio;猿倉信彦;中井光男;乗松孝好;疇地宏;村田貴広;藤野茂;吉田秀樹;鎌田圭;薄善行;須山敏尚;吉川彰;佐藤仲広;菅博文
• 通讯作者: 菅博文

Pr3+-doped fluoro-oxide lithium glass as scintillator for nuclear fusion diagnostics

• DOI: 10.1063/1.3254444
• 发表时间: 2009-11-01
• 期刊: REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS
• 影响因子: 1.6
• 作者: Arikawa, Yasunobu;Yamanoi, Kohei;Kan, Hirofumi
• 通讯作者: Kan, Hirofumi

レーザー核融合とシンチレーター

激光聚变和闪烁体

• 发表时间: 2010
• 作者: 有川安信;長井隆浩、乗松孝好、猿倉信彦、白神宏之、中井光男;疇地宏、村田貴広;泉信彦、佐藤仲弘;有川安信
• 通讯作者: 有川安信

The Development of Time-of-Flight Neutron Detector for Measurement of Ion Temperature in Fast Ignition Experiment

快速点火实验中测量离子温度的飞行时间中子探测器的研制

• 发表时间: 2011
• 作者: Takahiro Nagai;Yasunobu Arikawa;Hirokazu Hosoda;Mitsuo Nakai;Nobuhiko Sarukura;Takayoshi Norimatsu;Hiroshi Azechi
• 通讯作者: Hiroshi Azechi