Neutron measurement in experiment of laser induced proton source

レーザー駆動陽子線発生時の中性子計測

小倉 浩一; 榊 泰直; 西内 満美子; 匂坂 明人; 福田 祐仁; Pirozhkov, A. S.; Faenov, A.*; Pikuz, T.; 金崎 真聡; 前田 祥太; 近藤 公伯

Ogura, Koichi; Sakaki, Hironao; Nishiuchi, Mamiko; Sagisaka, Akito; Fukuda, Yuji; Pirozhkov, A. S.; Faenov, A.*; Pikuz, T.; Kanasaki, Masato; Maeda, Shota; Kondo, Kiminori

超短パルス高強度レーザー光を薄膜ターゲット(厚さ1um)に集光すると、高エネルギーの陽子を発生させることができる。陽子線を検出するための固体検出器の中には炭素,酸素,水素原子が含まれ、陽子線との間で(p,pn)反応が起こる。また、高速電子に起因する線と物質との相互作用による(,n)反応による中性子も発生する。今回、レーザー駆動粒子線生成時の中性子線の計測を試みたのでその結果を報告する。陽子発生点から5m離れたところにプラスチックシンチレーター(直径30mm、長さ50mm)を設置し、レーザー照射時に発生する高速電子に起因する線と区別できるようにして、中性子など放射線を計測した。シンチレーターの発光強度信号は、線、(,n)反応、及び(p,pn)反応による中性子に起因すると考えられる。シミュレーションと比較して、詳細は発表で述べる。また、今後の展望について述べる。

We try to measure the neutrons produced in an experiment of laser induced proton source. The neutron spectral distribution in target normal direction was measured using neutron time-of-flight detector (30 mm diameter, 50 mm thick plastic scintillator coupled to fast Photomultiplier Tube). The distance between the scintillator and CR39 stack was about 5 m. The TOF detector was shielded against the X-ray by up to 250 mm of lead. TOF detector signal was recorded by a fast digital oscilloscope. An example of TOF detector signal is shown. The simulation of this experiment is now going with a Monte Carlo particle transport code. The comparison between experimental and simulation results will be discussed. Based on those, the future prospect will be discussed.