レーザー中性子源の深化ー中性子分析への応用をめざしてー

激光中子源的深化 - 旨在中子分析中的应用 -

• 批准号: 22H02007
• 负责人: 余語 覚文
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02007/
• 关键词: レーザー中性子源; レーザーイオン加速; 中性子共鳴吸収分析; レーザー駆動中性子源

本研究では、レーザー中性子源の実用化のために、より高効率な中性子発生機構の追求と生成した中性子による分析技術の開発を行う。そのため、代表者等が発見したスケーリング則を適用しつつ冷却装置による固体重水素薄膜を用いることでレーザーエネルギーから重水素加速エネルギーへの変換効率を上げる。また、短パルス性を大きく損なわない減速体系を構築する。2m 以下の距離に検出器を設置し中性子飛行時間計測法でエネルギーを計測しつつ検出域の前にサンプルを配置することで、シングルショット中性子共鳴吸収分析法の開発を行う。クライオ冷却による固体重水素薄膜生成装置の開発は順調に推移しており、セルフサポートの重水素薄膜（厚さ100μm）を生成して、真空中で数時間保持する試験に成功した。2023年度には大型レーザー装置LFEXのマシンタイムに採択されており、重陽子加速試験を実施する計画である。また、シングルショット中性子分析の実証研究においては、従来の固体重水素添加プラスチック薄膜を用いてレーザー駆動中性子実験を実施した。中性子共鳴吸収分析を実施し、サンプルの昇温に伴って共鳴吸収ピークの半値幅が増大する結果を、シングルショット計測することに成功した。従来の加速器中性子を用いた研究例では、10ｍ級のビームラインで時間積算計測が行われていたが、本研究では、1.8ｍの距離で、レーザー１ショットで計測する点が特徴である。現状では測定ノイズ等に起因するばらつきが大きいため、計測器及び遮蔽の配置の最適化によって改善を目指す。将来的には、元素を選別して瞬間の温度を透過計測できる技術につながる。

In this study, the development of analytical techniques for the realization of neutral ion sources with high efficiency and generation of neutral ion generation mechanisms was carried out. For example, if a cooling device is used for solid heavy water element thin films, the conversion rate of heavy water element accelerated production will be increased. The speed reduction system is constructed with high speed and high loss. The development of the method of neutral resonance absorption analysis is carried out by setting the detector at a distance of less than 2m and measuring the distance before detection. The device for producing solid heavy halogen thin film under cooling was successfully developed during the process of forming heavy halogen thin film (thickness: 100μm) under vacuum for several times. In 2023, the large-scale equipment LFEX will be selected and the Chongyang sub-acceleration test will be implemented. In addition, during the practical research on neutronic analysis of Sengelschitt, a dynamic neutronic experiment was carried out using a recent solid heavy deuterium doped Plus-Chip film. The results of the resonance absorption analysis were successful. A case study of neutral-ion application in an accelerator is presented. The characteristics of the measured points at the distance of 1.8m are described in this study. The present situation indicates the optimization and improvement of the configuration of sensors and shielding devices. The future of the element selection and instantaneous temperature through measurement technology

项目成果

レーザー駆動中性子源を用いた宇宙核時計Lu-176の崩壊加速メカニズムに関する研究

激光驱动中子源宇宙核钟Lu-176衰变加速机制研究

• 发表时间: 2023
• 作者: 巽 湧太;余語 覚文;早川 岳人;有川 安信;森 隆人;藍 澤塵;偉 添允;勝 常也;中井 光男;三間 圀興;安倍 勇輝;蔵満 康浩;藤岡 慎介;兒玉 了祐
• 通讯作者: 兒玉 了祐

レーザー駆動線源による中性子共鳴吸収 II -シングルショット分析を目指して-

激光驱动线源的中子共振吸收II -走向单次分析-

• 发表时间: 2023
• 作者: *余語 覚文1;Lan Zechen1;早川 岳人2;Wei Tianyun;有川 安信1;安部 勇輝1;藤岡 慎介1;中井 光男1;三間 圀興1;兒玉 了祐
• 通讯作者: 兒玉 了祐

Non-destructive inspection of water or high-pressure hydrogen gas in metal pipes by the flash of neutrons and x rays generated by laser

• DOI: 10.1063/5.0088997
• 发表时间: 2022-04
• 期刊: AIP Advances
• 影响因子: 1.6
• 作者: T. Wei;A. Yogo;T. Hayakawa;Y. Arikawa;Y. Abe;Maiko Nakanishi;S. R. Mirfayzi;Z. Lan;T. Mori;K. Mima;S. Fujioka;M. Murakami;M. Nakai;H. Nishimura;S. Kar;R. Kodama

レーザー駆動中性子源を用いた中性子共鳴透過分析システムの開発と実証

使用激光驱动中子源的中子共振传输分析系统的开发和演示

• 发表时间: 2023
• 作者: 李 在洪;伊藤 史哲;弘中 浩太;小泉 光生;堀 順;寺田 和司;余語 覚文
• 通讯作者: 余語 覚文

Picosecond snapshot imaging of electric fields induced on a cone guide target designed for fast ignition scenario

• DOI: 10.1017/s0022377822000599
• 发表时间: 2022-08
• 期刊: Journal of Plasma Physics
• 影响因子: 2.5
• 作者: Binghe Shi;A. Yogo;K. Okamoto;D. Golovin;S. R. Mirfayzi;A. Morace;Y. Arikawa;K. Yamanoi;Y. Abe;M. Murakami;Y. Gu;K. Mima;Y. Sentoku;M. Nakai;H. Nishimura;H. Shiraga;S. Fujioka;T. Johzaki;A. Iwamoto;H. Sakagami;R. Kodama