固体飛跡検出器を用いたレーザー駆動イオンビームの高精度特性評価

A Precise characterization of laser-accelerated ion beams using solid state nuclear track detector

金崎 真聡

Kanasaki, Masato

CR-39に代表されるエッチング型固体飛跡検出器は、電子線やX線に感度を示さずイオンのみを選択的に検出可能であり、さらにその精度が非常に高いことから、レーザー駆動イオン加速実験のような複雑な混成放射線場におけるイオン検出器として幅広く利用されている。固体飛跡検出器は適切な解析手法を選択することで、レーザー駆動イオンビームのエネルギースペクトルや空間分布について、より詳細な情報を得ることができる。本発表では、日本原子力研究開発機構関西光科学研究所において行われているレーザー駆動イオン加速実験の現状とともに、CR-39の検出閾値を超えるような高強度高エネルギーイオンビームに対応した新たな診断手法の開発や、高閾値型固体飛跡検出器であるポリイミドを用いたレーザー駆動イオンビームの重イオン弁別計測など、固体飛跡検出器を用いたレーザー駆動イオンビームの高精度特性評価について報告を行う。

Solid state nuclear track detectors (SSNTDs) which are represented by CR-39 detector are widely applied to laser-accelerated ion beam characterization. This is because SSNTDs have the great advantages of being insensitive to energetic electrons and photons, and are capable of detecting only protons and heavy ions. SSNTDs can reveal the precise information of laser-accelerated ion beams such as energy spectra and spatial distributions with an appropriate analytical method depending on each situation. In this presentation, we are going to introduce the characterization of laser-accelerated ion beams using SSNTDs, such as the diagnosis method of intense high energy ion beams using back-scattered particles and characterization of laser-accelerated heavy ions using low sensitive detectors, with the current status of laser-driven particle acceleration experiment at Kansai Photon Science Institute, Japan Atomic Energy Agency.