In view of the planned DT operations at JET, a calibration of the JET neutron monitors at 14 MeV neutron energy is needed using a 14 MeV neutron generator deployed inside the vacuum vessel by the JET remote handling system. The target accuracy of this calibration is ±10% as also required by ITER, where a precise neutron yield measurement is important, e.g. for tritium accountancy. To achieve this accuracy, the 14 MeV neutron generator selected as the calibration source has been fully characterised and calibrated prior to the in-vessel calibration of the JET monitors. This paper describes the measurements performed using different types of neutron detectors, spectrometers, calibrated long counters and activation foils which allowed us to obtain the neutron emission rate and the anisotropy of the neutron generator, i.e. the neutron flux and energy spectrum dependence on emission angle, and to derive the absolute emission rate in 4π sr. The use of high resolution diamond spectrometers made it possible to resolve the complex features of the neutron energy spectra resulting from the mixed D/T beam ions reacting with the D/T nuclei present in the neutron generator target. As the neutron generator is not a stable neutron source, several monitoring detectors were attached to it by means of an ad hoc mechanical structure to continuously monitor the neutron emission rate during the in-vessel calibration. These monitoring detectors, two diamond diodes and activation foils, have been calibrated in terms of neutrons/counts within ±5% total uncertainty. A neutron source routine has been developed, able to produce the neutron spectra resulting from all possible reactions occurring with the D/T ions in the beam impinging on the Ti D/T target. The neutron energy spectra calculated by combining the source routine with a MCNP model of the neutron generator have been validated by the measurements. These numerical tools will be key in analysing the results from the in-vessel calibration and to derive the response of the JET neutron detectors to DT plasma neutrons starting from the response to the generator neutrons, and taking into account all the calibration circumstances.
JETで計画されているDT運転を踏まえ、JET遠隔操作システムによって真空容器内に配置された14MeV中性子発生装置を用いた、14MeV中性子エネルギーにおけるJET中性子モニタの較正が必要とされている。この較正の目標精度は±10%であり、これはITERでも要求されている。ITERでは、例えばトリチウム計量のために、精密な中性子収量測定が重要である。この精度を達成するために、較正源として選定された14MeV中性子発生装置は、JETモニタの容器内較正に先立って完全に特性評価され、較正されている。本論文では、異なるタイプの中性子検出器、スペクトロメータ、較正済みロングカウンタ、放射化箔を用いて実施された測定について述べる。これらの測定により、中性子放出率と中性子発生装置の異方性、すなわち中性子フラックスとエネルギースペクトルの放出角度依存性を取得し、4π srにおける絶対放出率を導出することが可能となった。高分解能ダイヤモンドスペクトロメータの使用により、中性子発生装置ターゲットに存在するD/T核と反応する混合D/Tビームイオンに起因する中性子エネルギースペクトルの複雑な特徴を分解することが可能となった。中性子発生装置は安定した中性子源ではないため、容器内較正中に中性子放出率を連続監視するために、専用の機械構造を介して複数のモニタリング検出器が取り付けられた。これらのモニタリング検出器、すなわち2つのダイヤモンドダイオードと放射化箔は、総不確かさ±5%以内で中性子/カウントの単位で較正されている。Ti D/Tターゲットに入射するビーム中のD/Tイオンで発生するすべての可能な反応から生じる中性子スペクトルを生成できる中性子源ルーチンが開発された。ソースルーチンと中性子発生装置のMCNPモデルを組み合わせて計算された中性子エネルギースペクトルは、測定によって検証されている。これらの数値ツールは、容器内較正の結果を解析し、較正の全状況を考慮した上で、発生装置中性子への応答からDTプラズマ中性子に対するJET中性子検出器の応答を導出する上で鍵となるであろう。