CR-39を用いたレーザー駆動陽子線の高精度計測

A Precise measurement of laser accelerated protons with CR-39 track detectors

金崎 真聡; 福田 祐仁; 榊 泰直; 余語 覚文; 神野 智史   ; 西内 満美子; 小倉 浩一; 近藤 公伯; 小田 啓二*; 山内 知也*

Kanasaki, Masato; Fukuda, Yuji; Sakaki, Hironao; Yogo, Akifumi; Jinno, Satoshi; Nishiuchi, Mamiko; Ogura, Koichi; Kondo, Kiminori; Oda, Keiji*; Yamauchi, Tomoya*

レーザー駆動粒子加速実験において、イオン計測には主としてCR-39飛跡検出器が用いられている。CR-39はレーザー駆動粒子加速実験のような混成場において電子線やX線には感度を示さず、イオンのみを選択的に検出することが可能である。また、化学エッチング処理によって現れたエッチピットの空間分布からビームプロファイルを求めることができるだけではなく、個々のエッチピットの成長挙動を詳細に解析することで、その核種やエネルギーを精度良く求めることも可能である。本研究では、多段階エッチング法によって求められたエッチピットの成長曲線を解析することで、数十MeV級のレーザー駆動陽子線の最大エネルギーを従来よりも10倍程度高い精度で決定した。

Recently, solid state nuclear track detectors such as CR-39 detectors have been extensively used in laser-driven ion acceleration experiments, because CR-39 can record the tracks of ion clearly even in the intense fields of photons and high energy electrons. By analyzing the etch pit growth behavior, we can obtain not only the radial intensity distribution of ion beam, but the energy and nuclear species for each ion precisely. This method allows us to measure the maximum energy of proton precisely, which is obtained up to the hundredth place in unit of MeV in the laser-driven particle acceleration experiment.