散乱中性子計測による爆縮プラズマ燃料面密度診断法の開発

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本研究の目的はレーザー核融合研究における散乱中性子計測器を開発し、計測原理実証を行う事である。さらにこの新計測器を用いて核融合燃料の面密度の測定を行い、レーザー核融合における最も重要な物理課題である高密度圧縮の研究に貢献する。平成22年度までの研究において多チャンネル散乱中性子計測システムの試作機一号機が出来上がった。シンチレーターは平成21年度に開発した新素材を用いた物を用いた。2012年3月に阪大の激光XII号で核融合爆縮実験を行い散乱中性子の検出を試みた。一次中性子の信号のみならず、散乱中性子らしき信号が1カウント観測された。一次中性子/散乱中性子の数の比と、設計段階で計算した検出効率から考えると、過去に別の手法で計測された燃料面密度と近い数字であった。これが真の散乱中性子信号だとすると、本課題の申請時に計画された目的が達成された事になる。また激光XII号の実験環境下で散乱中性子が観測できた事例は初めてである。ただし、1カウントというのは偶然観測されたノイズ(一次中性子が計測器で散乱して遅れてやってきたもの。低い確率であるが起こりうる)である可能性もあり、これが真の散乱中性子信号であるか否かは、他の計測結果とも比較しながらより詳細な解析が必要である。またこの結果を元に平成24年度の阪大激光XII号の核融合実験において5ショット程度、散乱中性子計測を目的とした実験が採択された。今後の展開が期待される。