J-PRACのパルス中性子源を用いた中性子散乱実験用として、高性能二次元中性子検出器の開発が求められている。このため、マイクロピクセル型（MPGC)素子を用いた個別読み出し型二次元中性子ガス検出器の開発を進め、試作機を完成させた。そのシステムの性能試験として、細い中性子ビームを用いて位置分解能を測定した。

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一般的に使用されているワイヤー式比例計数管に換わるものとして、管の中にマイクロストリップ基板を封入した放射線検出器の開発を行っている。本発表では試作した基板の特性に関する報告を行う。

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近年、開発の進んでいるJ-PARCや新世代放射光など大強度線源に対応した検出器の開発が必要とされ、我々は高計数率下での動作が可能な電荷積分型マイクロストリップガス比例計数管(MSGC)の開発を進めている。これまでに、X線をアノードに平行に入射した際には10^12cps/mm2の計数率下でも動作することを確認した。一方、この過程で、空間電荷効果に起因すると考えられる非線形な応答もみつかった。本講演では、空間電荷効果によると考えられる現象を探るファインピッチMSGCの基礎実験について報告する。

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高エネルギー分解能・高検出効率のInSb放射線検出器を製作するために，これまで市販品のundoped InSbウエハーを用いてSchottky検出器を製作し，ガンマ線測定を行った．検出器の空乏層が薄く光電ピークを得ることができなかったが，十分な空乏層厚さを得るためには，高比抵抗・低キャリア濃度のInSb結晶を必要とする．また，放射線検出器において結晶中の不純物によるキャリアのトラップは，エネルギーの正確な測定を困難にする．そのため高純度の結晶を必要とする．そこで垂直ブリッジマン法によって純度の異なる原材料を用いて結晶育成を行った．高純度の原材料で結晶育成を行ったInSb結晶は，Hall効果測定によって市販品に匹敵する高抵抗・低キャリア濃度であることが確認できた．

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X線やγ線のエネルギーを測定するために、高エネルギー分解能で、高検出効率なInSbを用いた放射線検出器（バンドギャップエネルギー:0.165eV,原子番号:49,51,密度:5. 78gcm-3,77Kの電子,正孔の移動度: 78000，750cm2V-1s-1）の開発を行っている。InSbの高い移動度から高速応答が期待できるが、241Amのα粒子測定したところ、20nsのプリアンプ出力が得られたので報告する。

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　高計数率・高検出効率の光子検出器開発のため，表面活性化法によるSiの貼り合わせを試みている．以前の報告では，低比抵抗値のp型，n型Siを貼り合わせ，電流_-_電圧特性を測定して得られたダイオード特性について報告した．しかし，接合界面の比抵抗値に関する議論はできなかった．　今回は，3桁にわたり比抵抗値が異なる3種類のn型Siを貼り合わせた．貼り合わせSiウエハの比抵抗値を4端針法で測定した．また，1100度までのアニールを行った．接合Si比抵抗値を求めるモデル計算を行い，測定した比抵抗値から界面の比抵抗値を評価した．

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２台の高純度Ge半導体検出器を用いた同時計数法による放射能絶対測定に関する研究を行った。Co-60標準線源を用いて，放射能絶対測定が可能な条件を検討した。

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量子常誘電性を有するチタン酸ストロンチウムを素材とした平行平版型コンデンサを、マイクロカロリーメータとして応用するための基礎研究を行った。現在、マイクロカロリーメータの温度計材料として超伝導体、半導体、磁性体が使われた例があるが、誘電体を用いた例は九州大学特有の事例である。誘電体をマイクロカロリーメータの温度計として利用すると、SQUIDが不要である点やプリアンプひとつの簡易な回路で動作する点、外部磁場に強い点などの利点がある。

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半導体放射線検出器に比べ格段にエネルギー分解能に優れ、しかもmm2オーダ以上の広い有感面積を有する超伝導転移端マイクロカロリメータ(TES)の開発を進めている。これまで我々を含め、国内外の複数のグループがTESの開発を進めており6keVのX線に対して数eVの極めて優れたエネルギー分解能を達成しはじめているが、このような優れた分光特性を実現するには100mK程度の極めて低い動作温度と有感面の熱特性の均一性が必要不可欠であり、その観点から1ピクセルあたりの有感面積は数100μm角以下に限られてきた。本研究ではより汎用性に優れたシステムを目指し、3He減圧型冷凍機で得られる300mK以上で動作させられ、センサ薄膜内での熱伝導特性に優れた独自のAu/Ti/Auトリレイヤ薄膜を開発した。これによりピクセルサイズの大型化が可能となり、同時に複数のピクセルを駆動させる新しいピクセルアレイ信号読み出し手法を駆使することで、1mm2の有感面積での動作をすでに実証している。エネルギー分解能はこれまでに半導体検出器の理論値近くまで達成しているが、現在、さらなる性能向上に向けた素子開発を進めており、発表ではそれらの進捗状況について報告したい。

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人体に吸入されたＰｕ摂取量を迅速かつ定量的に測定するためにＬＸ線測定が必要である。そこで、Ｘ線マイクロカロリーメーターの一つとして高いエネルギー分解能を持つ超伝導転移端温度計(ＴＥＳ)型マイクロカロリーメーターを用いたＬＸ線検出システムの開発、構築を目指す。

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イメージング機能を有する高エネルギー分解能超伝導転移端検出器の開発を行っている。幅5ミクロンのAuバーを蒸着することによりピクセルアレイを構成している。

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無冷媒小型希釈冷凍機に超伝導量子干渉素子（SQUID）を取り付け、超伝導相転移端温度計型マイクロカロリーメーターからの信号測定における雑音特性を検討する。

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低エネルギーリニアックの小型化と実用化のために、線形加速器である高周波四重極型リニアックおよびインターディジタル-H型ドリフトチューブリニアックの各加速電極構造をひとつの加速空洞内に組み込んだ、複合加速構造単空洞リニアックを提案する。

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　原子力機構では，四重極電磁石を用いた集束方式による数百MeV級重イオンマイクロビーム形成技術の開発を行っている。四重極電磁石における色収差の影響を考慮すると，ビームのエネルギー幅を0.02%以下にする必要がある。しかし，サイクロトロンで加速されたイオンビームのエネルギー幅は0.1％以上である。そこで，基本波加速電圧に高調波を重畳することによりエネルギー利得を均一化するフラットトップ加速技術を開発し，ビームの高品位化に成功したので報告する。

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中学生・高校生を主な対象とした科学教育のための実験機材のひとつとして，学校の実験室やオープンラボなどで手軽に利用可能な，テーブルトップサイズの電子リニアックを提案するとともに，その開発状況について報告する。

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超高強度レーザーとプラズマの相互作用を利用したレーザー・プラズマ粒子加速器では、約1cmの長さで電子をGeV級にまで加速できるが、従来のように磁場を用いる方法をGeV級の電子バンチの計測に用いると寸法・重量が巨大なものとなる。また。当面はレーザー・プラズマ粒子加速器の出力再現性と繰り返し周波数を高くすることが困難なため、実用にあたっては応用に供される電子バンチを非破壊で計測できる事が必須である。小型にでき電子バンチを乱さないで計測できる方法の一つに、トムソン散乱法がある。散乱X線の光子エネルギーを0.1-1keVにすることによって、既にあるエネルギー分散素子や撮像素子を使い、シングルショットでエネルギースペクトルが得られる可能性がある。分解能や感度に関して試算した。

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レーザープラズマカソードから生成されるフェムト秒の電子バンチ長を、コヒーレント遷移放射光のスペクトル解析によって計測する。既にボロメータを用いた積算計測により200fsのバンチ長の実証がされており、現在ポリクロメータを用いたシングルショットでのバンチ長計測の体系を進めている。

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熱陰極型高周波電子銃は光陰極型のものと比べて構造が簡単で安価な他、平均電流密度が高いといった特徴を持っており、自由電子レーザのような量子放射光源用電子銃として産業利用が期待されている。しかし、陰極から引き出された一部の電子が減速電界により逆加速されて陰極に衝突するback-bombardment現象が生じるため、陰極が加熱されて電流量が時間的に増加し、ビームエネルギーが低下するという問題があった。本研究では、静電型電子銃で用いられてきた三極管の概念を高周波電子銃に導入し、電子の引き出し位相を制限することでback-bombardment現象を軽減する方法について、粒子シミュレーションと熱解析シミュレーションを行い検討した。その結果、三極管構造の制御電極へ数十kWの高周波電力を印加することでback-bombardment現象をほぼ解消でき、自由電子レーザの高性能化に必要な長パルス運転が可能となる他、三極管構造を最適化することで電子ビームの輝度が大幅に向上することが判明した。これを踏まえ、本研究で行ったシミュレーションの結果と、三極管構造熱陰極の設計について発表を行う予定である。

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　従来、レーザーイオン源のレーザー標的は固体である必要があり、常温で気体の標的は利用できなかった。そこで本研究グループでは、クライオクーラーを用いて水素ガスを固体化し、レーザー標的とする可能性について研究を行っている。水素を標的として利用できれば、融点が非常に低いヘリウム以外のほとんどの気体も同様にレーザー標的として使用可能となることを意味する。

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　半導体用超高エネルギーBの基礎研究をするために、バンデグラフ静電加速器の高電圧ターミナルに投載する小型PIGイオン源を使ってBイオンの発生テストを行った。　本研究では、PIG放電プラズマにより、イオンを発生させる。このイオン源は放電プラズマがB化合物をスパッターすることにより、Bイオンを生成する。更にイオンを引き出し、分析マグネットなどの条件で、引き出したイオン粒子を分離し、Bイオンを確認した。

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BNCTの中性子源としてはこれまで原子炉が用いられてきたが、新たな中性子源として病院内に設置可能な加速器が考えられている。その際の中性子の発生方法として本研究では中性子収率に優れた2.8MeVのLiとの核反応を採用している。この研究は、加速器によるBNCTに必要なイオン源をつくることを目的としている。病院内でより使い易く、かつ陽子の生成を効率よく行えるよう、軽量小型で省電力のECRイオン源を考えている。そのため、ソレノイドコイルを用いず、永久磁石でECR磁界を実現させる。これにより、コイルに必要な電流量を削減し、装置のスペースを縮小させることができる。

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低エネルギー大強度イオン線形加速器として、マルチビーム型のIH-RFQ加速空洞の基本設計を行っており、その設計コンセプトとコンピュータシミュレーションの結果について報告する。

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IFMIF用の12.5m長軸RFQ設計に対して、高次モード抑制のために空洞結合板を2箇所に挿入した場合のビーム挙動解析を行い、結合板のギャップを4mm以内とすることでRFQ伝送効率の劣化を0.5%以内に抑制できることが判明した。

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トモグラフィの手法を用いた電子ビームの横方向位相平面分布計測手法は専用の装置を必要とせず、加速器施設に備わった四重極電磁石と位置分布モニターにより直接的に位相平面分布計測が可能であり、非常に有用である反面、電子ビームに低エネルギー成分が存在すると、正しく計測できないという問題がある。一方、シングルスリット法では可動スリットという専用の装置を必要とするが、エネルギー分布の影響は無く、低エネルギー成分を含む電子ビームにおいても正しい位相平面分布計測を行う事ができる。本研究では、熱陰極高周波電子銃直後において低エネルギー成分を含む電子ビームに対して両手法を用いた計測を行う。そして、トモグラフィ法における低エネルギー電子の影響を評価すると共に、実験結果を元にエネルギー分布の影響を受けないトモグラフィ法の解析手法を提案する。

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ERL型次世代放射光源における、電子ビーム周回軌道のダクト径と真空度が満たすべき条件を考察し、二通りの設計方針を示す。蓄積リングと同様の分布型ポンプを配して真空度 $10^{-7}$Pa を達成し、周回当たりの電子ビームロスを$10^{-10}$とする設計。アンジュレータ手前にコリメータを配して電子ビームロスを局在化し、真空の条件を緩める($10^{-4}$Pa)設計である。

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住友重機械工業と産総研は、2005年より40 MeVのSバンド小型電子直線加速器とフェムト秒レーザを用いたレーザー逆コンプトン散乱硬X線源の開発と利用研究を共同で行っている。本装置の基本構成は、以前フェムト秒テクノロジー研究機構によって開発されたものであり、現在は産総研つくば中央第二事業所で稼動中である。2006年度より、X線収量をおよそ一桁増大させるための要素技術開発を本格的に展開するとともに、X線利用研究を進めている。本装置の概要を述べ、現在行っているアップグレードの概要について報告するとともに、利用研究について紹介する。

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東大原子力専攻において、X-band電子ライナックとNd:YAGレーザーを用いた小型コンプトン散乱X線源の開発を進めている。これまでにX-band熱陰極高周波電子銃によるビーム発生試験を終え、加速管、レーザー装置の構築がほぼ完了しつつある。当日は、システム全体の説明とX線発生実験について報告する。

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我々は、250 kW Magetronと9.4 GHz X-band Linacを用いたX線非破壊検査装置の開発を行っている。本発表では、非破壊検査装置全体開発の進捗状況について報告する。

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ホウ素中性子捕捉療法の線量評価において、最適な照射条件を効率的に導出することのできるInverse-Planning システムの開発を行っている。このシステムの基盤となるAdjoint Flux 解析技術とシステムのプロトタイプについて紹介する。

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原子力機構では大面積イオンビームスパッタ装置を導入し、中性子スーパーミラーの開発を行っている。本発表では、その装置で成膜された高反射率スーパーミラーの性能及び今後の開発項目について議論する。

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A few number of neutron detectors with fast response are available regarding neutron energies between 2-20 MeV. The most common detectors for this energy region are plastic scintillators. However, these detectors suffer from gamma sensitivity and also neutron damage. Therefore, generally there is a demand for new fast response neutron detectors with gamma insensitivity and radiation resistant nature. The demand is, in particular, in fusion technology and intense accelerator based neutron sources where a wide dynamic range neutron detector is required.Since neutrons do not directly ionize atoms, detection relies on combination of a neutron to charge particle converter with a charged particle detector. The charged particle detector governs the neutron detector characteristics as well. Among the radiation resistant, fast charged particle detectors, parallel plate avalanche chamber (PPAC) combination with a fast neutron to charged particle converter seems an attractive attempt provided that the light conversion charged particles are efficiently detected in a low pressure thin gap PPAC.In this work, we report on a study based on PHITS computer-simulation code of particles and heavy ions, that evaluated the key parameters of the detector such as, the amount of energy converted into a measurable signal and the detector efficiency. Optimization results of PPAC with a polypropylene converter are presented as well.

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植物におけるCdの吸収・移行過程を明らかにするため、放射性Cdトレーサ（107Cd）の製造法を開発した。107Ag(p,n)107Cd反応を利用し、Ag中に生成した107Cdの無担体分離・精製時の詳細条件を検討したので報告する。

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中性子共鳴吸収分光法（N-RAS）とは、原子核が中性子を共鳴吸収した際に放出する即発γ線を利用して、物体内部における核種やその実効温度を非接触・非破壊的に解析する手法である。本研究では、このN-RASにコンピュータ断層撮像法（CT）を適用し、２次元断層内の中性子共鳴吸収スペクトルを再構成、さらにこのスペクトルから物体内部の核種・温度分布の解析を行った。

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パルス中性子源を用いたラジオグラフィ_-_を行うことで、一度の測定でエネルギー依存で色々な場所の透過スペクトルが得られる。この方法を用いて、物質の構造や組織の情報が得られるかどうかを研究した。

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大強度冷中性子源の新しい冷減速材として注目されたメタンハイドレートについて、我々はこれまで全断面積の絶対値測定を行ってきた。それに対して本研究は冷中性子領域から熱中性子領域にかけてのエネルギー領域における、メタンハイドレート内の分子運動に着目し、中性子非弾性散乱実験を用いた動的構造の測定を行うことによってメタンハイドレートの微分断面積の詳細を明らかにする。

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超伝導体に量子線を照射することで内部に欠陥が形成され、超伝導特性が変化することが報告されている。本研究ではPLD法で作成したYBCO線材に450MeVのXeイオンと500MeVのAuイオンをそれぞれ照射して照射後の超伝導特性変化を調べた。どちらのイオン種に対しても、照射による臨界電流密度の向上と過剰フルエンスの際の臨界電流密度の低下が確認できた。また、照射による超伝導転移温度の低下も確認できた。

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溶質原子を過飽和に含む合金に放射線を照射すると、溶質原子の偏析が促進されて材料の特性が大きく変化する照射促進析出という現象がある。本実験では、高速重イオン照射したＦｅＣｕ合金において、Ｃｕ原子の照射促進偏析について、硬度の、イオン照射量、押し込み加重などに対する依存性を議論し、イオンビームを用いた局所硬度制御の可能性を論ずる。

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イオンビームをポリエチレンに照射するとラジカルが生成する．そのラジカルを起点としてモノマーをグラフト重合することができる．そのグラフト鎖ができる場所を加速器分析を用いて検討する．

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複数枚に重ねたフィルム状ポリエチレン(PE)にイオンビーム照射を行った。電子スピン共鳴法によってそれぞれのラジカル相対量を測定し比較することで、イオンビーム誘起ラジカル密度の深さ方向分布を調べた。

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電子線・EUVリソグラフィは将来のナノテクノロジー産業において有力な大量生産用加工ツールとして期待されている。本研究では電子線・EUVリソグラフィ用加工材料である化学増幅型レジストの放射線誘起反応を解明し、反応中間体のナノスケールでの空間分布を明らかにした。

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エラスチンのアミノ酸繰り返し構造GVGVPを有するポリペプチドの温度感受性相転移を利用した60Coガンマ線照射により無菌フィルター濾過可能な均質なナノ粒子を得ることに成功した。本粒子は低浸襲性の徐放薬システムとしての利用が期待される。

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ピコ秒・サブピコ秒パルスラジオリシスはビーム誘起超高速反応を直接観察する上で非常に強力なツールである。今回、可視光領域において高S/N比で広いスペクトルを高効率で測定できるシステムを開発したので報告する。

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水をはじめとする極性溶媒の放射線化学反応に関する知見は、原子力工学をはじめとする工学、医学、環境科学等に幅広く応用され、今後の放射線の高度利用にも非常に重要であるが、放射線分解反応の初期過程ついては、時間分解能等の制約から測定が困難なため不明な点が多い。近年、レーザフォトカソードRF電子銃やフェムト秒レーザの登場により超高時間分解能パルスラジオリシス装置の開発と応用が進められるようになった。溶媒和電子は放射線分解生成物の中でも最もよく研究されてきた化学種であるが、初期収量に関する報告値は様々で一致しない。今回、初期収量の再評価を行い、また電子先駆体のダイナミクス測定から、溶媒和過程を測定し、その過程は溶媒により異なることが判った。

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酸化物微粒子を共存させた系で芳香族系有機汚染物質のモデルであるフェノールの放射線分解が促進される効果について、放射線照射初期過程で生成する水和電子、OHラジカルなどの短寿命中間活性種の挙動に着目し、その挙動を高時間分解能を有する電子線パルスラジオリシス法による過渡変化測定をスピントラップ剤と用いたラジカル収量測定を併用して観測し、ガンマ線照射後の放射線分解生成物分析の結果と比較した。パルスラジオリシス法による短寿命中間活性種の挙動観測により、微粒子を共存させた水では、純水の放射線照射初期過程に比べてOHラジカルおよび水和電子の初期収量が増加した。マイクロ秒電子線パルスを照射後に生成するフェノール由来の活性種を検出した。この活性種はマイクロ秒の時間領域で減衰し、酸化物微粒子の添加量を増加させると電子線パルス照射直後の初期生成量の減少が観測された。GC・LCによる放射線分解生成物収量の測定では、0.1 wt.%の酸化物微粒子（チタニア、シリカ、アルミナ）を添加したフェノール水溶液を懸濁状態を保つためにバイアル瓶を回転させながら吸収線量率4 kGy/h で吸収線量1-100 kGyとなるようにガンマ線を照射し、生成物を分析した。照射後のフェノール濃度は吸収線量の増加に伴い減少し、20 kGyでは検出限界以下となった。全有機炭素（TOC）測定による分解生成物の測定では、酸化物微粒子を添加したフェノール水溶液を照射すると吸収線量の増加に伴い全有機炭素量が減少した。

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慣性静電閉じ込め(IEC)装置は小型の核融合中性子源としての応用が期待されている．本研究では地雷探査用中性子源としての応用を目的として，小型のIEC装置を開発した．この装置は二重チャンバーによる水冷構造を特徴としており，これは高出力での安定動作を図るとともに，中性子を下方に集中して照射することを目的として設計された．すなわち，真空容器を覆った水の層は冷媒の働きをすると同時に，中性子の反射材を兼ねている．カリフォルニウム252中性子源を用いた試験では，冷却水層による中性子の反射効果によって，装置下方での熱中性子線束は約2.3倍に増加するという結果を得た．講演では核融合反応で生じた中性子の空間分布等の詳細についても報告する．

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低電力で高密度のプラズマ密度を得られるというヘリコン波プラズマを用い、小型かつ大強度のDD中性子発生装置を開発し、中性子発生試験を行った。

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低電力で高密度のプラズマ密度を得られるというヘリコン波プラズマを用い、小型かつ大強度のＤＤ中性子発生装置を開発し、中性子発生試験を行った。

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停電力で高密度のプラズマ密度を得られるというヘリコン波プラズマを用い、小型かつ大強度のDD中性子発生装置を開発し、中性子発生試験を行った。

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低電力で高いプラズマ密度が得られるヘリコン波プラズマを用い，小型かつ大強度のDD中性子発生装置を開発し，中性子発生試験を行った．

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　本研究は、核破砕中性子源、原子炉また宇宙船のように放射線と衝撃の強い場に使用できる機能材料の開発を目的として実施した。先ずは粒界制御によりIGCCに強い材料を作り、その耐食性を確認した。核破砕中性子源用固体標的として、Ｗ上に残留放射能が低く、耐食性の良いCrN被膜形成を行い、形成された被膜の性状を調べ、被膜形成法を評価した。水銀標的については、Pittingの機構を明らかとすべく、材料表面にできたキャビテーション気泡の挙動を実験的に調べるとともに、数値解析によって衝撃力等の評価を行った。さらに、対衝撃機能を持たせたセラミックスの開発を行った。

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