プラズマ燃焼の内部構造解明のための中性子測定システムの開発

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計画の最終年度である本年度は、JT-60Uにおけるデジタル信号処理を用いた超高速な中性子計測システムを拡張し1)中性子検出器の複線化と複数視線からの高速なプロファイル測定、2)データ処理の高速化によるショット間でのデータ解析、3)計測手法の高度化、に取り組み、以下のような成果を得た。1)JT60Uに垂直1視線、斜め6視線についての中性子検出器とフラッシュADCを用いた高速データ収集系を整備し、それらを、同期させて各検出器の時間分布を計測する手法を開発した、これによって、複数視線から中性子の時間依存性を極めて高速に観測する手段を整備し、中性子時間分布の空間依存性を測定できることを検証した。2)データ処理の高速化のためにデータ処理手順を見直し、コンパイルの繰り返しを止め、多重バッファリングを導入することによって、データを高速にかつ安全に転送し、処理することが可能となった。これによって、データ処理時間は大幅に短縮され、ショット間での解析が現実的になってきた。3)平行して、得られたデジタルデータにn一γ弁別を適用する手法を検討し、デジタルフィルターを用いて信号のテイル部分を短縮することで信号あたり70ns以下の解析時間で弁別が可能となり、また、関数あてはめ法、ベクトル内積法を用いたパターン認識法を開発した。これらによって、低エネルギー粒子の弁別が、従来の電荷積分法に比べて大幅に向上した。これらを組み込むことによって更なる性能向上が期待される。また、高速ガスカウンターMicro MEGAの開発を継続し、低圧力運転によって信頼性向上を達成した。