燃焼プラズマで生じる損失アルファ粒子の検出器設計と開発

燃烧等离子体中产生的丢失α粒子探测器的设计和开发

• 批准号: 18035014
• 负责人: 西浦 正樹
• 金额: $ 9.98万
• 依托单位: National Institute for Fusion Science
• 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-18035014/
• 关键词: 蛍光体; 放射線; シンチレータ; アルファ粒子; 耐熱性; プラズマ計測; 中性子; ガンマ線; プロトン

損夫アルファ粒子計測器は,シンチレータの発光位置を計測することで,磁力線に対するピッチ角とエネルギーを同時に得ることが可能である.シンチレータの発光像をリレーレンズとファイバー束を介してCCDカメラにより計測する.H18年度は損失アルファ粒子計測器の各種シンチレータの評価を行った.その結果をもとに最も適している多結晶Ce:YAGセラミックシンチレータに関してH19年度は更に詳細な調査を行った.1.原子炉JRR-3を用いた中性子とガンマ線照射による多結晶Ce:YAGセラミックシンチレータの発光量に対するデータを取得した.照射により発光量は元の50 60%に減少するが,アニールにより発光量が回復するという結果を得た.2.国際熱核融合炉ITERにおいて考えられる高放射線照射量に対する知見を得るために原子炉BR-2を用いた照射実験を行った.3.ITERで想定されているHeフラックス〜8×10^<16>m^<-2>s^<-1>に対し,発光量は良い直線性を示した.フルエンスに対しては二桁程度少ない値まで,照射を行い室温より300℃の方が発光の減少が少ないことが分かった.300℃はITERの第一壁の運転温度であり,好ましい結果を得た.4.シンチレータの時間分解能を明らかにするために発光の減衰時間測定を行った.5.燃焼プラズマ計測時にガンマ線によるバックグランドノイズの評価を行った.6.ITERへの損失アルファ粒子検出器の設置に向けた検討を行った.7.LHD損失イオンプローブに本プロジェクトで開発した多結晶Ce:YAGセラミックシンチレータを組み込んだ.高時間分解能に対応するため,データ収集系の改良も行った.LHD実験において損失高エネルギーイオンを計測し,ITER損失アルファ粒子検出器のための多結晶Ce:YAGセラミックシンチレータの有用性を実証することができた.

Loss, ア ル フ ァ particle meter sensor は, シ ン チ レ ー タ の 発 を light position measuring す る こ と で, lines of magnetic force に す seaborne る ピ ッ チ Angle と エ ネ ル ギ ー を while に る こ と が may で あ る. シ ン チ レ ー タ の 発 light like を リ レ ー レ ン ズ と フ ァ イ バ ー beam を interface し て CCD カ メ ラ に よ り measuring す る. H18 annual loss は ア ル フ ァ grains Sub meter sensor の various シ ン チ レ ー タ の review 価 を line っ た. そ の results を も と に most も し て い る more crystalline Ce: YAG セ ラ ミ ッ ク シ ン チ レ ー タ に masato し て H19 annual は に more detailed な survey line を っ た. 1. In the reactor JRR 3 を with い た temper と ガ ン に マ irradiation よ る more crystalline Ce: YAG セ ラ ミ ッ ク シ ン チ レ ー タ の 発 light に す seaborne る デ ー タ を obtain し た. Irradiation に よ り 発 light は yuan の 50 60% に す る が, ア ニ ー ル に よ り 発 light が reply す る と い う results を た. 2. International thermonuclear fusion furnace ITER に お い て exam え ら れ る high radiation exposure に す seaborne る knowledge を have る た め に reactor BR - 2 を with い た irradiation be 験 を line っ た. 3. The ITER で scenarios さ れ て い る He フ ラ ッ ク ス ~ 8 x 10 ^ < 16 > m ^ < - > 2 s ^ < 1 > に し, seaborne 発 light い は good linearity を shown し た. フ ル エ ン ス に し seaborne て は two girder degree less な い numerical ま で, illuminate を line よ い room temperature 300 ℃ り の party が 発 less light の reduce が な い こ と が points か っ た. 300 ℃ は ITER の の transport planning the first wall temperature で あ り, good ま し い results を た. 4. シ ン チ レ ー タ の time can decompose を Ming ら か に す る た め に 発 の light damping measurement を time Line った.5. Burning 焼 プ ラ ズ マ when measuring に ガ ン マ line に よ る バ ッ ク グ ラ ン ド ノ イ ズ の review 価 を line っ た. 6. ITER へ の loss ア ル フ ァ particle 検 extractor の set に to け た 検 line for を っ た. 7. LHD loss イ オ ン プ ロ ー ブ に this プ ロ ジ ェ ク ト で open 発 し た more crystalline Ce: YAG セ ラ ミ ッ ク シ ン チ レ ー タ を group み 込 ん Youdaoplaceholder0. High time breakdown can に 応 seaborne す る た め, デ ー タ 収 line set is の improved も っ た. LHD be 験 に お い て loss high エ ネ ル ギ ー イ オ ン を measuring し, ITER loss ア ル フ ァ particle 検 extractor の た め の more crystalline Ce: YAG セ ラ ミ ッ ク シ ン チ レ ー タ の usefulness を card be す る こ と が で き た.

项目成果

損失アルファ粒子計測

损失α粒子测量

• 发表时间: 2007
• 作者: 津島 晴;庄司多津男;M.Nishiura et al.;佐藤義文;M. Nishiura;西浦正樹;船木弾;西浦正樹
• 通讯作者: 西浦正樹

Time-of-flight analyzer system to detect reflected particles from a solid surface following low-energy particle injection

飞行时间分析仪系统可检测低能粒子注入后从固体表面反射的粒子

• 发表时间: 2008
• 期刊: Review of Scientific Instruments Volume 79 Number 2
• 作者: H. Yamaokab;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Effect of ion beam and neutron irradiations on the luminescence of polycrystalline Ce-doped Y_3Al_5O_12 ceramics

离子束和中子辐照对多晶Ce掺杂Y_3Al_5O_12陶瓷发光的影响

• 发表时间: 2009
• 期刊: Joumal of Nuclear Materials (未定)(掲載確定)
• 作者: 高橋雄太;木口学;大戸達彦;中村恒夫;中村恒夫;中村恒夫;中村恒夫;中村恒夫;俵有央;M.Nishiura;俵有央;T. Hirouchi
• 通讯作者: T. Hirouchi

Characterization of scintillators for lost alpha diagnostics on burning plasma experiments

• DOI: 10.1063/1.2228743
• 发表时间: 2006-10
• 期刊: Review of Scientific Instruments
• 影响因子: 1.6
• 作者: M. Nishiura;N. Kubo;T. Hirouchi;T. Ido;T. Nagasaka;T. Mutoh;S. Matsuyama;M. Isobe;A. Okamoto;K. Shinto;S. Kitajima;M. Sasao;M. Nakatsuka;K. Fujioka

LHDにおけるトロイダルアルヴェン固有モードに誘起された高エネルギーイオン損失

LHD 中环形阿尔芬本征模引起的高能离子损失

• 发表时间: 2007
• 作者: 津島 晴;庄司多津男;M.Nishiura et al.;佐藤義文;M. Nishiura;西浦正樹
• 通讯作者: 西浦正樹