Fitting method for spectrum deduction in high-energy neutron field induced by GeV-protons using experimental reaction-rate data

GeV領域の陽子によって誘起された高エネルギー中性子場の反応率測定データを使ったフィッティング法によるスペクトル導出

春日井 好己  ; 松田 規宏  ; 坂本 幸夫; 中島 宏; 八島 浩*; 松村 宏*; 岩瀬 広*; 平山 英夫*; Mokhov, N.*; Leveling, A.*; Boehnlein, D.*; Vaziri, K.*; Lauten, G.*; 大石 晃嗣*; 中村 尚司*

Kasugai, Yoshimi; Matsuda, Norihiro; Sakamoto, Yukio; Nakashima, Hiroshi; Yashima, Hiroshi*; Matsumura, Hiroshi*; Iwase, Hiroshi*; Hirayama, Hideo*; Mokhov, N.*; Leveling, A.*; Boehnlein, D.*; Vaziri, K.*; Lauten, G.*; Oishi, Koji*; Nakamura, Takashi*

JASMINと名付けられた共同研究プロジェクトのもとで、フェルミ国立研究所の反陽子ターゲットステーションを遮蔽集合体として使用した遮蔽実験を行っている。実験では、箔放射化法を用いた測定を行い、新たに開発したフィッティング法によって、遮蔽体中の高エネルギー中性子スペクトル(1-100MeV)を決定した。この手法では、中性子スペクトルの形を、簡単な関数で表した。得られた結果を、アンフォールディング法及び理論計算から導出した中性子スペクトルと比較することにより、この手法の妥当性を確認した。最後に、仮定したスペクトル関数中のフィッティング変数が放射化法で得られた反応率に対して、簡単な関係を持つことを示した。これにより、複雑な計算を行わずに、反応率データから簡単に高エネルギー中性子スペクトルを導出できることがわかった。

Under the collaborative study project of JASMIN, shielding experiments has been carried out using the anti-proton target station (Pbar) of Fermilab. In the experiment, the multi-foil activation technique was utilized, and the neutron spectra in high-energy region between 1 and 100 MeV were deduced by using the "fitting method", which is newly developed. In this method, we made an assumption that neutron energy spectra could be expressed with a simple function. The validity of the fitting method was confirmed by comparison with the results of the unfolding method and the theoretical calculations. Finally, it was found that there are simple correlations between reaction rates and the adjusting parameters in the fitting function. The correlations are useful for estimating the adjusting parameters easily, and a neutron spectrum in the high-energy region can be deduced from a set of reaction-rate data without the complicated calculations of unfolding.