The Diagnosis method for high-energy ion beams using backscattered particles for laser-driven ion acceleration experiments

レーザー駆動イオン加速実験のための後方散乱粒子を用いた高エネルギーイオン診断法

金崎 真聡; 福田 祐仁; 榊 泰直; 堀 利彦; 反保 元伸; 近藤 公伯; 倉島 俊; 神谷 富裕; 小田 啓二*; 山内 知也*

Kanasaki, Masato; Fukuda, Yuji; Sakaki, Hironao; Hori, Toshihiko; Tampo, Motonobu; Kondo, Kiminori; Kurashima, Satoshi; Kamiya, Tomihiro; Oda, Keiji*; Yamauchi, Tomoya*

プラスチック製プレートの上にマウントしたCR-39に100MeVのイオンビームを照射した。イオンビームのエネルギーは、CR-39の検出閾値を超える値であったが、CR-39の裏面に多数の楕円形のピットが観測された。詳細な解析の結果、これら楕円形のピットは、プラスチックプレートから後方散乱された粒子によって形成されたことが明らかになった。この手法は、レーザー駆動イオン加速実験のような混成場において、イオンビーム形状決定、及びCR-39の検出閾値を超えるエネルギー成分の測定を簡便に行うことが可能である。

A single CR-39 detector mounted on plastic plates is irradiated with a 100 MeV He ion beam. Although the beam energy is much greater than the detection threshold limit of the CR-39 detector, a large number of etch pits having elliptical openings are observed on the rear surface. Detailed investigations reveal that these etch pits are created by heavy ions inelastically backscattered from the plastic plates. This method allows a simple diagnosis of the ion beam profile and the presence of the high-energy component beyond the detection threshold limit of the CR-39 detector, especially in mixed-radiation fields such as laser-driven ion acceleration experiments.