新しく提唱したX線計測原理の実証とこれを用いた新電子温度測定法の着想の実証と確立

新提出的X射线测量原理的论证以及利用该原理的新型电子测温方法的构想的论证和建立

• 批准号: 11780353
• 负责人: 小波蔵 純子
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11780353/
• 关键词: プラズマ計測; X線計測; 半導体計測器; プラズマ電子温度; 電子温度計測; 拡散電荷

本方式の独創的な点である、半導体空乏層内のX線生成電荷(電子温度Te,密度n,有効電荷zeffに複雑に依存)を用いる定説的手法を覆し、空乏層を「X線吸収体」として用いる新着想(従来用いられた事の無い、無電場基板領域でのTeのみに分布形状が依存するX線生成三次元拡散電荷を用いる)の有効性検証として、昨年度までに以下の配位で拡散電荷分布の形成を確認した。即ち、計測器の空乏層厚d∝V_<1/2>(Vは外部印加電圧)をVの時間掃引により時間変化させ、空乏層での吸収X線を変化させると空乏層を通り抜け空乏層の背後の無電場領域まで到達できるX線のエネルギーが変化する。また、無電場領域内の深さ方向のX線生成電荷分布形状は、無電場領域でのX線減衰分布形状(X線エネルギーに依存)で決まる。これら、X線エネルギーに依り生成分布が異なる電荷が、無電場領域で三次元拡散し、X線入射の無い隣接チャンネルに拡散し、入射エネルギーに特有の拡散電荷分布を形作る。今年度は更に異なる種々のエネルギーでの計測を行った。一方で、このような実験配位に於ける、拡散分布形状のエネルギー依存性を、我々が提唱した新感度理論を用いて計算し求めた。これら実験値と計算値とを比較した結果、入射X線のエネルギーを導出することができた。これより、温度、密度、有効電荷に複雑に依存する空乏層を用いた、従来のX線計測の原理的困難を解決する、我々の独創に基づくX線エネルギー、延いては電子温度計測の新原理を実証した。

X-ray generated charge in semiconductor depletion layer (The electron temperature Te, density n, and effective charge zeff depend on each other) are covered by the method described in Ichi, and the depletion layer serves as an "X-ray absorber" and is used in a new way (the depletion layer can be used to generate three-dimensional scattered charges based on the distribution shape of Te in the field-free substrate area due to the absence of any incident). In addition, the formation of the following scattered charge distribution in the coordination was confirmed last year. That is, the depletion layer thickness of the sensor d ∞ V_<1/2>(V = external applied voltage), V time sweep, depletion layer absorption X-ray change, depletion layer pass, depletion layer behind the non-electric field area, X-ray generation change. The shape of the X-ray generated charge distribution in the depth direction in the field free region depends on the shape of the X-ray attenuation distribution in the field free region. The X-ray emission is generated according to the distribution of different charges, the three-dimensional dispersion in the field free region, the X-ray emission is generated according to the distribution of unique scattered charges in the incident field. This year's survey was conducted on a variety of topics. A new sensitivity theory is used to calculate the dependence of the distribution shape on the coordination structure. The result of the calculation is that the incident X-ray is generated. This paper presents a new method of electronic temperature measurement based on X-ray detection, which is difficult to solve due to the dependence of temperature, density and charge on depletion layer.

项目成果

J.Kohagura: "Investigation of X-ray-Energy Responses of Semiconductor Detectors under Deuterium-Tritium Fusion-Produced Neutron Irradiation"Review of Scientific Instruments. 72. 805-808 (2001)

J.Kohagura：“氘氚聚变产生的中子辐照下半导体探测器的 X 射线能量响应的研究”科学仪器评论。

J.Kohagura et al.: "Newly Developed Matrix-Type Semiconductor Detector for Temporally and Spatially Resolved・X-Ray Analyses Ranging Down to a Few Tens eV Using a Single Plasma Shot"Review of Scientific Instruments. 70,No.1. 633-636 (1999)

J. Kohagura 等人：“新开发的矩阵型半导体探测器，可使用单次等离子体发射进行低至几十 eV 的 X 射线分析”科学仪器评论 70，第 633 期。 -636 (1999)

T.Cho et al.: "Effects of Neutrons on Semiconductor X-Ray Detectors Including n-Type Joint European Torus and p-Type GAMMA10 Tomography Detectors"Review of Scientific Instruments. 70,No.1. 577-580 (1999)

T.Cho 等人：“中子对半导体 X 射线探测器的影响，包括 n 型联合欧洲环面和 p 型 GAMMA10 断层扫描探测器”科学仪器评论。

M.Hirata: "Development of Novel Ion-Energy Spectrometer Using a Semiconductor Detector Collector Under a Circumstance of Simultaneously Incident Ions and Electrons with X rays"Transactions of Fusion Technology. 39. 281-284 (2001)

M.Hirata：“在 X 射线同时入射离子和电子的情况下，使用半导体探测器收集器开发新型离子能谱仪”《聚变技术汇刊》。

T.Cho et al.: "Investigations of Electron Behavior in the GAMMA 10 Tandem Mirror on the Basis of X-ray Analyses Using a Novel Theory on Semiconductor Detector Response"Transactions of Fusion Technology. 35,No.1T. 151-155 (1999)

T.Cho 等人：“利用半导体探测器响应的新理论，基于 X 射线分析对 GAMMA 10 串联镜中的电子行为进行调查”《融合技术汇刊》。