高エネルギ-陽子による沸騰気泡検出に関する研究

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京都大学工学部のヴアンデ型加速器(陽子エネルギ2MeV)および理学部のタンデム型加速器(陽子エネルギ14MeV)を使用して陽子エネルギの気液の吸収差を利用して気泡検出を行う。本年度は以下の事を行った。1.陽子エネルギ14MeVでの液中の飛程は約2mmであるので核沸騰および膜沸騰時の気泡および蒸気膜を検出するためには非常に薄い液中で核沸騰および膜沸騰が実現出来る試験体を製作する必要があり、ポリイミド製の試験体を開発した。2.前年度開発した位置検出器のプログラムを使い実際に気泡検出を行い10KHZのサンプリング速度でデ-タの取りこみが可能であった。3.陽子照射による可視化を実現するために種々の蛍光塗料をテストして硫化物(ZnCdS:Ag)と希土類(Gd_2O_2S:Tb)が気泡可視化に利用出来る事が解った。特にGd_2O_2S:Tbが優れている。4.気泡像を鮮明にするために金タゲットに陽子を照射して散乱ビ-ムを使い可視化を行った。14MeVで60nAの陽子で散乱角30°および45°で可視化を行ったが粒子数の不足で蛍光板上での可視化像は得られなかった。今後さらに小さい散乱角の実験が必要である。なお2MeVで100nAのエネルギでは散乱角45°においても可視化像は得られた。