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多重散乱型飛行時間法に基づくトリチウム燃焼率測定用中性子スペクトロメータの開発

基于多重散射飞行时间法测量氚燃烧速率中子能谱仪的研制

基本信息

批准号：
18035004
负责人：
井口哲夫
金额：
$ 5.63万
依托单位：
Nagoya 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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

DT燃焼プラズマにおける燃料イオン比計測手法のうち,中性子スペクトロメトリに基づく手法はDD/DT核融合反応から発生するDD中性子(2.45MeV)とDT中性子(14.1MeV)の強度比から算出するものであり,中性子の高い透過性を利用してプラズマ中心付近のモニタリングに有利である.本研究では高出力領域での燃焼D/T比(プラズマ中で燃焼したD/T比)測定に特化した中性子スペクトロメータとして,二結晶型飛行時間法をベースに,飛行時間を測定する結晶対の前に中性子散乱体を挿入した多重散乱飛行時間中性子スペクトロメータの開発を行っており,昨年度までに加速器DT中性子源を用いたDT中性子中に約1%程度混入するDD中性子の検出に成功しでいる.しかしながら,二結晶型飛行時間法は二つの結晶間での同時計数手法に基づいていることから,ガンマ線などによるランダムな事象による偶然同時計数が中性子検出のバックグラウンドとなる.そこで今年度は中性子検出の信号/バックグラウンド比向上を目的に,中性子-γ線弁別回路を導入することでガンマ線起因のバックグラウンド低減を目指したシステム改良を行った.改良後の検出器性能を評価するために日本原子力研究開発機構FNS加速器DT中性子源を用いて実験を行った結果,ガンマ線起因のバックグラウンド(偶然同時計数)を約97%低減することに成功し,今回の改良の有用性を実証した.また,本中性子スペクトロメータを国際熱核融合炉ITERへ搭載した場合を想定し,モンテカルロシミュレーションによってDD中性子検出の計数統計を評価し,実機運転時に期待されるサンプリングタイムを算出した結果,DD/DT中性子強度比測定の計数統計20%を得るのに必要なサンプリングタイムは,中性子-γ線弁別回路導入前の8.5sに比べ導入後は1.9sと大幅に改善する見込みがあることが示された.

The intensity ratio of DD neutrals (2.45MeV) to DT neutrals (14.1MeV) is calculated by the measurement method of the ratio of DD neutrals (2.45MeV) to DT neutrals (14.1MeV). D/T ratio of combustion in high output field is studied in this paper (D/T ratio) determination of the time of flight of two crystalline forms of crystals before the determination of the time of flight of crystals before the determination of the time of flight of multiple scattered time of flight of particles in the determination of the time of flight of two crystalline forms of crystals before the determination of the time of flight of crystals before the determination of the time of flight of multiple scattered time of flight of particles in the determination of the time of flight of two crystalline forms of crystals before the determination of the time of flight of two crystalline forms of crystals. The accelerator DT neutrals were successfully mixed into the DT neutrals by about 1% last year. Time of flight method of two crystal forms: simultaneous counting method of two crystal forms: simultaneous This year, the signal generated by the neutral sub-detector is higher than the target, and the neutral sub-gamma ray function loop is introduced. The performance of the improved detector was evaluated. The results of the operation of the neutral ion source of the accelerator DT of Japan Atomic Energy Research and Development Agency showed that the linear cause of the detector was reduced by about 97%. The usefulness of the improved detector was demonstrated today. In this paper, we estimate the counting statistics of the neutron detection in ITER, and estimate the counting statistics of the neutron detection in ITER. We estimate the counting statistics of the neutron detection in ITER. We estimate the counting results of the neutron detection in ITER. We estimate the counting statistics of the neutron intensity ratio in ITER. We estimate the counting statistics of the neutron intensity ratio in ITER. 8.5s before introduction of neutral gamma ray differential loop is greatly improved compared with 1.9s after introduction.

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

核融合実験炉における燃焼D/T比測定のための多重散乱飛行時間型中性子スペクトロメータの性能改善

用于实验聚变反应堆燃烧 D/T 比测量的多重散射飞行时间中子能谱仪的性能改进

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
浅井啓輔;湯川恭平;井口哲夫;渡辺賢一;河原林順;山内通則;今野力
通讯作者：
今野力

燃焼D/T比測定用多重散乱飛行時間中性子スペクトロメータのITERへの適用検討

多重散射飞行时间中子谱仪燃烧D/T比测量在ITER中的应用研究

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
湯川恭平;浅井啓輔;井口哲夫;岩井春樹;河原林順;今野力
通讯作者：
今野力

Improvement of Multi-Scattering Time-of-Flight Neutron Spectrometer to Measure the D/T Ratio in a Fusion Experimental Reactor

改进多散射飞行时间中子谱仪测量聚变实验堆中的 D/T 比

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Journal of Nuclear Science and Technology (accepted) supplement
影响因子：
0
作者：
Keisuke ASAI;Kyouhei YUKAWA;Tetsuo IGUCHI;Haruki IWAI;Norihiro NAOI;Jun KAWARABAYASHI
通讯作者：
Jun KAWARABAYASHI

核融合実験炉における燃焼D/T比測定用多重散乱飛行時間中性子スペクトロメータの適用検討

多重散射飞行时间中子谱仪在实验聚变反应堆燃烧D/T比测量中的应用研究