常温常圧金属を受光素子とするプラズマ分光用高安定エックス線検出技術の検証

以室温常压金属为受光元件的高稳定X射线等离子体光谱检测技术的验证

• 批准号: 18656268
• 负责人: 武藤 貞嗣
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: National Institute for Fusion Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656268/
• 关键词: プラズマ; エックス線スペクトル; 検出器; エネルギー分解能; 空間分解能

現行検出器による1光子検出の場合、入射光子のエネルギーが極端に大きくない限り受光素子の冷却を行って有限温度による雑音を抑える必要があり、検出器に冷却用機器を付帯しなければならない。従って、雑音遮蔽対策が大規模化する上、継続して長時間の測定を行えば冷却機器の保守或いは調整が必要となる。本研究の目的は、高温プラズマ発生装置の近傍で長時間にわたって安定性を確保しつつプラズマから放射されるX線のエネルギー分解測定を達成できる新しい動作原理を検証することである。初年度は低温冷却や電磁遮蔽、防振防音対策を行うことなくエネルギー弁別が可能であることを定性的に立証できたので、次年度はエネルギー分解能の定量評価に焦点絞った。エネルギー分解能は大型ヘリカル装置のアルゴンを導入した典型的プラズマに於ける特性X線の放射強度で評価した。視線を赤道面に於ける空間分解能が15mm(10^<-6>strad)まで絞り、100Mcpsの受光量で200eVのエネルギー分解能が得られる。また、時間分解能は10msecである。エネルギー分解能の定量値については当初の目的を下回ったが、常温常圧動作で従来型半導体検出器に匹敵するエネルギー分解能が得られることがわかった。但し、空間分解能と時間分解能が同時に両立しており、大型ヘリカル装置に於けるアルゴンよりも重い不純物元素の輸送解析を1回の放電により実現できる性能である。プラズマ分光用新型検出器開発の根拠を十分に証明できる結果を得た。

In the case of photon detection in the current detector, the generation of incident photons is extremely limited, the cooling of the photoreceptors is limited, the noise is suppressed, and the cooling machine of the detector is required. For example, it is necessary to measure the temperature of the cooling machine on a large scale and for a long time. The purpose of this study is to verify the new operating principle of the high temperature radiation generator by ensuring the stability of the generator for a long time. In the first year, low temperature cooling, electromagnetic shielding, anti-vibration and anti-noise measures were carried out, and the results of qualitative analysis were obtained. In the second year, the results of quantitative analysis were obtained. A typical X-ray radiation intensity evaluation is conducted on the basis of the characteristic X-ray radiation intensity. The spatial resolution energy of 15mm(10^<-6>strad) in the equatorial plane of the line of sight, 100Mcps of the received light, and 200eV in the equatorial plane of sight are obtained. , time decomposition energy The quantitative value of the decomposition energy of the semiconductor detector is determined by the initial target and the normal temperature and pressure operation. However, spatial decomposition and temporal decomposition can be achieved simultaneously. For large scale devices, the transport of impurities can be analyzed in a single cycle. The results of the development of a new detector for spectroscopy were proved to be accurate.

项目成果

電磁波・粒子線分光方法及び電磁波・粒子線分光装置

电磁波/粒子束光谱分析方法及电磁波/粒子束光谱分析装置

• 发表时间: 2008