中性子及びガンマ線照射による偏波保持光ファイバの放射線誘起損傷特性の評価

猿田 晃一; 直江 崇; 有吉 玄; 勅使河原 誠; 山口 雄司; 原田 正英

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水銀を標的に用いるパルス核破砕中性子源では、核破砕反応に伴う発熱によって水銀中に励起される圧力波によりキャビテーションが発生し、標的容器が経年的に損傷する。そのため、J-PARCセンターの物質・生命科学実験施設では、健全性を診断することを目的に、標的容器の振動をレーザー干渉計により計測しているが、光路として使用する偏波保持光ファイバが放射線によって劣化し、透過率が低下する問題がある。偏波保持光ファイバは、ストレスロッドによってコアに応力を付与することで複屈折分布を形成し、入射した直線偏光を維持することができる。放射線を受けた場合、一般のシングルモード光ファイバと同様に、電離やはじき出し損傷によって、光吸収を伴う点欠陥がコアに形成されることで透過率の低下が発生するが、ストレスロッドはホウ素化合物を含むため、特に熱中性子による影響を受けると考えられる。本発表では、ストレスロッドの放射線損傷に着眼し、中性子とガンマ線の照射を行い、従来の点欠陥による透過損失に加え、偏波保持光ファイバ固有の偏光特性など機能性への影響についても評価した結果を報告する。