CR-39を用いた後方散乱粒子による高強度イオンビーム特性簡易診断法

A New simple diagnosis method for intense ion beam utilizing back scattered particles with CR-39 detectors

金崎 真聡; 山内 知也*; 福田 祐仁; 榊 泰直; 堀 利彦; 反保 元伸; 近藤 公伯

Kanasaki, Masato; Yamauchi, Tomoya*; Fukuda, Yuji; Sakaki, Hironao; Hori, Toshihiko; Tampo, Motonobu; Kondo, Kiminori

電子線やX線などが混在する複雑な放射線場において、イオンビーム診断は新しい研究を要請している。特に、ビームが高強度パルスとして生じる場合には適用可能な検出器は限られる。レーザー駆動粒子線加速はそのような典型例であり、CR-39固体飛跡検出器にはイオンのみを選択的に検出する能力がある。CR-39では、個々のエッチピットを観察する場合、光学顕微鏡下における計測ではフルエンスが10ions/cm以下に限られる。また、阻止能が検出限界以下であるような高エネルギービームの検出は原理的に不可能である。本研究では、適切な散乱体の上においたCR-39の裏面に形成されるエッチピットを用いて、検出閾値を超える高エネルギーイオンビームの診断が可能であることを確認した。

A new diagnosis method for high energy ion beam has been developed utilizing backscattered particles. A single 100-m thick CR-39 detector mounted on a 3-mm thick backscattered was irradiated with He ions with an energy of 25 MeV/. Although this energy is too high to create etchable tracks on both surfaces of the CR-39, we found that a number of elliptical pits as well as circular ones were created on the rear surface. The existence region of the elliptical pits well reproduced the initial ion beam pattern. Detailed investigation of growth pattern of each pit size revealed that most of etch pits in the rear surface were created by backscattered He particles. The results indicate that using this method it is possible to identify energy, number, and profile of high energy ion beam which is insensitive to CR-39.