レーザー駆動粒子線加速の中性子計測とその評価

Evaluation of neutron from the laser-driven acceleration

榊 泰直; 西内 満美子; 前田 祥太; 匂坂 明人; Pirozhkov, A. S.; Pikuz, T.; Faenov, A. Y.*; 小倉 浩一; 福田 祐仁; 松川 兼也*; 田尾 陽*; 楠本 多聞*; 金崎 真聡; 山内 知也*; 渡辺 幸信; 近藤 公伯

Sakaki, Hironao; Nishiuchi, Mamiko; Maeda, Shota; Sagisaka, Akito; Pirozhkov, A. S.; Pikuz, T.; Faenov, A. Y.*; Ogura, Koichi; Fukuda, Yuji; Matsukawa, Kenya*; Tao, Akira*; Kusumoto, Tamon*; Kanasaki, Masato; Yamauchi, Tomoya*; Watanabe, Yukinobu; Kondo, Kiminori

原子力機構が研究を進めているレーザー駆動イオン加速においては、高強度フェムト秒レーザーによって数十MeVのイオン加速という世界でトップクラスのイオン加速が可能な状況になっている。このエネルギー領域は、原子核反応が可能な領域であり、加速イオンを用いた小型原子核実験用レーザー加速器施設などの展開が大いに期待される。これまでに、アルミニウム薄膜(1m厚)によるレーザー駆動イオン加速実験において、レーザー照射角度(45度, 6.5度入射)をパラメータとして実験しその時発生するイオンをCR39固体飛跡検出器、電子温度計測用電子スペクトロメータなどと共に、中性子をNE213液体シンチレータ, He中性子検出器,積算線量計等を用いて計測してきたが、その結果をシミュレーション解析し、物理的な現象解明を進めた上でその進捗を報告する。

We report that the results of simultaneous novel measurements of electron-induced photonuclear neutrons (photoneutron), which are a diagnostic of the laser-plasma interaction. The proposed method is demonstrated by the laser irradiation with the intensity of 110 W/cm on the metal foil target. The photoneutrons are measured by using NE213 liquid scintillation detectors. The measured signals of the electron-induced photoneutrons are well reproduced by using the Particle and Heavy Ion Transport code System (PHITS).