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アイテム
レーザー加速陽子線のためのエネルギースペクトロメータの設計
https://repo.qst.go.jp/records/66105
https://repo.qst.go.jp/records/661055ae6e1a0-b173-4f8f-9501-1e3882af62d9
| Item type | 会議発表用資料 / Presentation(1) | |||||
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| 公開日 | 2017-02-02 | |||||
| タイトル | ||||||
| タイトル | レーザー加速陽子線のためのエネルギースペクトロメータの設計 | |||||
| 言語 | ||||||
| 言語 | jpn | |||||
| 資源タイプ | ||||||
| 資源タイプ識別子 | http://purl.org/coar/resource_type/c_c94f | |||||
| 資源タイプ | conference object | |||||
| アクセス権 | ||||||
| アクセス権 | metadata only access | |||||
| アクセス権URI | http://purl.org/coar/access_right/c_14cb | |||||
| 著者 |
金崎, 真聡
× 金崎, 真聡× 宇野, 雅貴× 山内, 知也× 小田, 啓二× 福田, 祐仁× 福田 祐仁 |
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| 抄録 | ||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||
| 内容記述 | レーザー駆動イオン加速実験では、最大で数十MeV級の白色のエネルギースペクトルを有する陽子線が発生する。このような陽子線のエネルギースペクトル計測にはトムソンパラボラ、飛行時間型エネルギー分析計、ラジオクロミックフィルムや固体飛跡検出器CR-39を積層したスタック検出器等が用いられてきた。トムソンパラボラと飛行時間型エネルギー分析計は、加速された陽子線の空間分布を計測することはできないが、スタック検出器ではエネルギースペクトルと同時に陽子線の空間分布も計測が可能である。しかしながら、これまでのスタック検出器は、ラジオクロミックフィルムやCR-39のみを重ねたものが主流であったため、正確なエネルギースペクトルを得ることが困難であった。本研究では、CR-39を用いて、陽子線のエネルギースペクトルを正確に計測する手法の開発を行った。すなわち、モンテカルロ粒子輸送計算コードPHITSを用い、CR-39各層の間に適切な減速材を挿入し、エネルギースペクトルが再構成可能なスタック検出器の設計を行った。 Fig. 1にスタック検出器の設計概念を示す。本研究ではCR-39として、最大で20 MeVの陽子線を計測可能なHARZLAS (TD-1)（公称厚さ0.9 mm）の使用を想定している。例えば10 MeVの陽子線のCR-39内での飛程は0.959 mmであり、CR-39のみを重ねた場合には、1層目だけでなく2層目にもエッチピットを形成する。また15 MeV以上の場合には3層目にも、20 MeVの場合には4層目にもエッチピットを形成する。即ち、Fig. 1 (a)に示すように1つの陽子線が複数の層にエッチピットを形成するため、エッチピット数からエネルギースペクトルを求めることは不可能である。そこで、Fig. 1 (b)に示すように20 MeVまでの陽子線が次の層のCR-39に入射しないように減速材（PTFE (polytetrafluoroethylene)）の厚みを計算したところ、およそ1.8 mmであった。これにより、厚さ0.9 mmのCR-39と厚さ1.8 mmのPTFEを組み合わせてスタックすることで、1つの陽子線に対して1つのエッチピットしか形成されないため、エッチピットを計数するだけで正確なエネルギースペクトルを再構成することが可能となった。 本研究で設計したCR-39を用いたスタック検出器は、トムソンパラボラや飛行時間型エネルギー分析計によるエネルギースペクトル計測で問題となる高エネルギー部分でのエネルギー分解能の低下が起こらない。また、ラジオクロミックフィルムよりも空間分解能が高いため、将来的に発生すると期待される数百MeV級のレーザー加速陽子線のエネルギースペクトロメータとして最適な検出器であると考えられる。講演では、スタック検出器を用いたエネルギースペクトルの再構成手法の詳細とともに、モデルエネルギースペクトルの再構成結果についても述べる。 |
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| 会議概要（会議名, 開催地, 会期, 主催者等） | ||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||
| 内容記述 | 第77回応用物理学会秋季学術講演会 | |||||
| 発表年月日 | ||||||
| 日付 | 2016-09-14 | |||||
| 日付タイプ | Issued | |||||
