フェムト秒中性子発生用スラッシュ重水素ターゲット生成装置の開発

Studies on the production of slush deuterium target for generating a fs neutron pulse


前川製作所技術研究所A, 東京大学・大学院・工学系研究科・原子力研究施設B, 放射線医学総合研究所・重粒子医科学センターC
@柳 秀治A, 野口 雅人A, 上坂 充B, 吉井 康司B, Ghaly WaleedB, 山田 聡C


  卓上fs レーザビーム(12TW,50fs)を重水素ターゲットに照射しD+D反応を起こさせ、fs中性子パルスを発生する為のスラッシュ重水素ターゲット生成装置の製作と冷却試験結果について報告する。スラッシュ重水素(固液二層流体でスラリー状の重水素)の生成原理は、超臨界状態の重水素を三重点以下の圧力の減圧室にノズルを介して噴射し、ジュールトムソン膨張(J-T)による冷却で生成するもので、本試験に先立ってスラッシュ窒素、スラッシュ水素について試験を行ったのでその結果について紹介する。スラッシュ化(密度86.67 kg/m3)することにより、従来のミストをターゲト(密度0.125kg/m3)より大きなD+D反応が期待されビーム強度の増大が期待できる。本装置により得られるfsビームを適用することにより、今まで速すぎて可視化できなかった原子・分子・電子の動画像化、カスケード照射損傷のその場観察が可能となる。