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: 18035007
• 负责人: 西村 博明
• 金额: $ 8.7万
• 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: 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-18035007/
• 关键词: レーザー核融合; 高速点火核融合; プラズマ分光診断; X線画像計測; X線分光診断; 核燃焼プラズマ; X線画像

レーザー爆縮核燃焼プラズマを対象としたX線分光計測を実施する供に、関連分光解析ツールを整備することを目的として実施した。特に、高時間・空間分解を可能とする新しい単色X線サンプリング画像診断法を開発し、核計測の相補的計測手段として、本特定領域研究が目標とする自己加熱プラズマに特徴的な要素の解明への貢献を図った。爆縮プラズマからのトレーサー選択と放射強度を考察したうえで、湾曲結晶とX線ストリークカメラとからなる単色X線サンプルカメラの設計、製作、特性評価を行った。次に、塩素をトレーサーとして混入させた球状ペレットを開発し、爆縮実験を実施した。ペレットの直径は500μm、アブレータ層の厚み5μm、トレーサー層の厚み2μmとした。また、サンプルカメラの設定は、空間倍率26倍、空間分解能は10μm、時間分解能は20ps、分解能(=λ/Δλ)は200とした。まず、サンプルスクとストリークカメラ結像系の確認を静止モード撮像した後、球状ペレットのレーザー爆縮を行い、塩素トレーサーからのHeα線発光履歴を観測した。その結果、原理的に本来画像が現れない領域にまで「画像のしみだし」が見られた。また、トレーサー層が爆縮途上でアブレーション領域にまで到達し、期待した時刻よりもl.5ns以上も早く発光が開始されたため、サンプル画像同士が重なり、良好な画像を得ることが出来なかった。しかし、塩素をペレットのコアプラズマからの連続スペクトルを用いたサンプル画像法により、時間分解能20ps,空間分解能30mmのX線フレーム画像取得に成功した。これらの結果は、複数のレーザー核融合関連国際会議や国際会議を通じて発表した。

The X-ray spectrometer is used to detect and analyze the nuclear explosion. Special, high time and space decomposition is possible to develop new color X-ray imaging diagnostic methods, complementary measurement methods for nuclear measurement, and contributions to the interpretation of characteristic elements for the purpose of this specific field research. The design, production and characteristic evaluation of explosion and contraction, X-ray crystallization and X-ray radiation intensity were carried out. The second time, the first time, the second time, the third time. The diameter of the top layer is 500μm, the thickness of the top layer is 5μm, and the thickness of the top layer is 2μm. The spatial magnification is 26 times, the spatial resolution energy is 10μm, the temporal resolution energy is 20ps, and the resolution energy (=λ/Δλ) is 200 times. In addition, the image system is confirmed by static image acquisition, spherical image acquisition and explosion, and the alpha ray emission is detected by static image acquisition. The original picture of the result and principle is now in the middle of the field. When the time comes, the light will start to appear more than 1.5 ns earlier. When the time comes, the light will start to appear more than 1.5 ns earlier. The X-ray image was successfully obtained with the time resolution energy of 20ps and the spatial resolution energy of 30 mm. The International Conference on Nuclear Fusion was held in Beijing.

项目成果

Monochromatic X-Ray Sampling Imager for Laser-Imploded Core Plasma Observation with Highly Spatial,Temporal,and Spectral Resolutions

用于激光内爆核心等离子体观测的单色 X 射线采样成像仪，具有高空间、时间和光谱分辨率

• 发表时间: 2007
• 期刊: Plasma and Fusion Research 2
• 作者: M.;Tanabe・H.;Nishimura;他8名
• 通讯作者: 他8名

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

Time-dependent spectroscopic measurements of electron temperature and ion abundnace rations of heliumolike titanium in laser-produced underdense plasmas for x-ray generation

用于 X 射线产生的激光产生的低密度等离子体中类氦钛的电子温度和离子丰度比的时间依赖性光谱测量

• 发表时间: 2008
• 期刊: IOP, Jounal of Physics: Conference Series (印刷中)
• 作者: A.;Iwamae・H.;Nishimura;他11名
• 通讯作者: 他11名

Supersonic heat wave propagation in laser-produced underdense plasma for efficient x-ray generation

激光产生的低密度等离子体中的超音速热波传播可有效生成 X 射线

• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of Physics : Conference Series 112
• 作者: M. Tanabe;H. Nishimura;S. Fujioka;K. Nagai;et.al.
• 通讯作者: et.al.

レーザー爆縮プラズマ診断用の時間分解単色X線バックライトカメラの開発

开发用于激光内爆等离子体诊断的时间分辨单色X射线背光相机

• 发表时间: 2007
• 作者: 田辺稔;藤原隆史;藤岡慎介;他7名
• 通讯作者: 他7名