爆縮核燃焼プラズマのX線分光診断に関する研究

内爆核燃烧等离子体的X射线光谱诊断研究

• 批准号: 17044005
• 负责人: 西村 博明
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17044005/
• 关键词: プラズマ診断技術; X線分光計測; X線画像計測; 爆縮プラズマ; 縮退プラズマ

強結合状態にあるレーザー爆縮核燃焼強結合プラズマを対象とし、高密度状態において顕著となるX線分光への影響(圧力電離、吸収端シフト、ラインシフト、ライン広がりなど)を利用した高時空間分解のX線分光診断法を開発すると供に、関連原子物理を明らかにしてその解析ツールを整備することを目的とした。特に、特定領域研究「プラズマ燃焼のための先進プラズマ計測」の目的に沿うよう、核燃焼プラズマに対する核計測の相補的な計測手段として自己加熱プラズマに特徴的な要素の解明に視点をおいた。今年度の主な成果を列記すると以下のようになる:1.トレーサの最適化:重水素ペレットに混入したトレーサからの放射X線スペクトルから、爆縮プラズマの追加熱の様子を診断するため、最適トレーサの考察と時空間分解X線スペクトル計測へ向けた実験データベースを取得した。高速点火プラズマの場合、超高強度レーザー照射による発生した高速電子が背景プラズマに混じった2温度状態となり、内殻電離や励起に起因したエネルギーシフトKα線が観測される。また、高速電子速度分布はビーム状となり、強い異方性を示す。これらの効果を配慮し、炭素、塩素、銅に対する選択的励起断面積を求め、Kα線エネルギーを規格基準としたときに、断面積曲線に相似則を見いだした。また、京都大学化学研のT6レーザーを用いて、偏光X線分光に関する原理実証実験を実施し、これに成功した。2.2次元湾曲結晶分光器の整備:塩素をトレーサとして2.5-3.0keV領域を対象とした2次元湾曲結晶を製作し、既存の分光器に装着して、可視光源やレーザープラズマを光源として特性評価を行った。3.平板D2ターゲット加熱実験:塩素含有の低密度プラスティックフォームに液化D2をしみこませ、これを固化したターゲットにペタワジトレーザーを照射し、中性子発生ならびにトレーサからの放射X線分光計測を実施した。その結果、熱中性子の発生はみられず、また、塩素Ka線放射が支配的なスペクトルがみられた。今回の条件下では十分な照射強度が得られず、固化重水素を囲むカプトン層の局所加熱に止まったためと考えられている。

The effects of X-ray spectroscopy (pressure ionization, absorption, radiation, radiation) on the development of X-ray spectroscopic diagnostic methods using high-time spatial resolution are discussed in this paper. The purpose of special and specific field research on advanced measurement of nuclear combustion is to clarify the measurement methods and characteristics of nuclear combustion. The main results of this year are listed as follows:1. Optimization of service: heavy water element mixing, radiation X-ray selection, explosion, heat recovery, diagnosis, optimization of service time, spatial decomposition, X-ray measurement, direction acquisition. High speed ignition, ultra-high intensity radiation, high speed electron background, temperature state, inner shell ionization, excitation, Kα line detection. High speed electron velocity distribution is characterized by strong anisotropy. For example, if the excitation cross-section curve is similar to that of carbon, phosphorus and copper, it is necessary to calculate the excitation cross-section curve of Kα line. The principle of polarized X-ray spectroscopy has been successfully demonstrated in the application of T6 in Kyoto University Chemistry Research Institute. 2.2 The preparation of the optical splitter of the second dimension includes the following steps: the preparation of the optical splitter of the second dimension in the 2.5-3.0keV domain, the installation of the optical splitter, the evaluation of the optical characteristics of the optical splitter of the second dimension 3. D2 is heated to a low density and solidified to a low density. As a result, the occurrence of heat in the medium is dominated by heat and radiation. Under these conditions, the radiation intensity is very high, and the heavy water element is solidified.

项目成果

X-ray line polarization spectroscopy to study hot electron transport in ultra-short laser produced plasma

• DOI: 10.1016/j.jqsrt.2005.05.024
• 发表时间: 2006-05
• 期刊: Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer
• 影响因子: 2.3
• 作者: Y. Inubushi;H. Nishimura;M. Ochiai;S. Fujioka;T. Johzaki;K. Mima;T. Kawamura;S. Nakazaki;T. Kai;S. Sakabe;Y. Izawa

Study of Fast Electron Transport in Hot Dense Matter Using X-ray Spectroscopy

利用 X 射线光谱研究热致密物质中的快速电子传输

• 发表时间: 2005
• 期刊: Plasma Phys.Control. Fusion 47
• 作者: H.Nishimura;他16名
• 通讯作者: 他16名