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東北大学 高速中性子実験室
Fast Neutron Laboratory
Tohoku University in Sendai, Japan
Tohoku University in Sendai, Japan
実験施設の紹介
施設概要
当実験室は4.5MVダイナミトロン加速器を中心とする静電加速器施設です。水素、ヘリウムなどのイオンを静電場で数MeV級のエネルギーまで加速し、イオンビームと物質の相互作用による現象を利用した多岐に亘る分野の研究を行っています。現在、6本のビームラインが整備されていて、そのうちの3本はビームをマイクロメートルからサブミリメートルまで集束可能なビームラインとなっている世界的にみても稀な施設です。本加速器は1974年に導入された装置であるものの、最新の技術を取り込みながら常に性能向上を図っています。
本実験室を利用した主な研究は、「超微量元素分析が可能なイオンビーム分析法の環境、生物、医学、考古学分野への応用」「イオンビームを微細化するマイクロ・ナノビームシステムの開発」、「元素の空間分布をミクロンの分解能で可視化するマイクロ・ナノプローブの開発と応用」、「ミクロンの分解能で3次元画像を取得するPIXE-CT/ミクロンCT の開発と応用」、「核融合炉材料、原子炉材料の開発」、「中性子検出器の開発」、「BNCTの基礎研究」、「超伝導材料の照射効果の研究」の等の幅広い分野に利用されています。
近年の各ビームラインの利用割合
Conditioning and Development
-30° submili-line
-15° Microbeam-lineⅡ
+15° Microbeam-line
+30° Neutron-line
+45° Irradiation-line
加速器・イオン源
ダイナミトロン加速器（RDI社製）は、高電圧ターミナル内にイオン源を内蔵したターミナル電圧4.5MVのシングルエンド型静電加速器です。高電圧発生にはシェンケル型の倍電圧整流回路を使用しています。加速タンク内には絶縁ガスSF6が封入されています。本加速器は1974年に導入された装置ですが、最新の技術を取り込んだアップグレードにより種々の性能向上を図ってきたため、現在では電圧安定度ΔV/Vは10-5 という高い電圧安定度を実現しています。
Dynamitron
Electrostatic Accelerator
4.5MVダイナミトロン加速器
RDI社製
Since:1974
Terminal:4.5MV
昇圧回路:Schenkel circuit
電圧制御:GVM/CPO/HVD/Slit feed back system
Since:1974
Terminal:4.5MV
昇圧回路:Schenkel circuit
電圧制御:GVM/CPO/HVD/Slit feed back system
Tank Open
Any comments
加速器タンクオープン
全長:
Duoplasmatron ionsource
LaB6フィラメント
デュオプラズマトロンイオン源
陰極を有するアーク放電型で、イオンの元となる水素ガスやHeガス等を供給して、カソード電極から発生した熱電子により、ガスをイオン化してプラズマ状態を作り出します。そして、Extractor電極に数十kVの電圧を印加することにより、イオンが引き出されます。
LaB6 Filament
Any comments
イオン源可視化ベンチ
デュオプラズマトロン型イオン源は加速タンクの中に収められているので普段はイオン源の様子を見ることが出来ません。F氏が開発したイオン源テストベンチではプラズマが発生している様子を見ることが出来ます。
Our Laboratory
2020年度オープンキャンパス広報動画