イオンビーム慣性核融合研究の新展開の設定

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イオンビームによる慣性核融合研究が最近活発化しており、先発の軽いイオンビームによる標的照射実験や、後発の重いイオンビーム・ドライバーの開発などが、これらの分野のごく最近のトピックスである。しかるに、軽いイオンビームを用いる場合には、高密度電荷によるビームの収束度に改善の余地があり、いっぽう、重いイオンビームを用いる場合には、ビームの縦モード不安定の問題を回避することが必要である。そこで本研究では、これらの中間領域の重さのビーム種を用いる研究を開始し、従来の軽いビームと重いビームが内包する致命的課題の解決を計画した。東工大のクライオ・イオンダイオードとサンディア研究所のクライオ・イオン・ダイオードおよび大型パルスパワー装置関連の最新研究結果を参考にして、研究全体の進め方を検討した。近い将来に実施したい共同実験用のクライオ・イオン・ダイオードとイオンビーム計測装置の設計、ならびに、関連諸計算の今後の進め方を論した。同時に、日米以外の必要な関連予備資料を収集するために、欧州で開催された国際会議等に出席し、研究打ち合わせを行った。以上の結果、従来のイオンダイオードに代えて使用可能な、中間質量イオンビーム発生用イオンダイオードを設計することができた。また、平行して進めたCCD素子を用いる新方式のパルス・イオンビーム計測法の初期データ取得にも成功した。さらにまた、パルス・イオンビームによる固体標的のアブレーション応用の観点から、クライオ標的を併用する新方式を提案し、新材料開発分野への展開可能性を検討した。