Time-resolved measurement of triton burnup is performed with a scintillating fiber detector system in the deuterium operation of the large helical device. The scintillating fiber detector system is composed of the detector head consisting of 109 scintillating fibers having a diameter of 1 mm and a length of 100 mm embedded in the aluminum substrate, the magnetic registrant photomultiplier tube, and the data acquisition system equipped with 1 GHz sampling rate analogies to digital converter and the field programmable gate array. The discrimination level of 150 mV was set to extract the pulse signal induced by 14 MeV neutrons according to the pulse height spectra obtained in the experiment. The decay time of 14 MeV neutron emission rate after neutral beam is turned off measured by the scintillating fiber detector. The decay time is consistent with the decay time of total neutron emission rate corresponding to the 14 MeV neutrons measured by the neutron flux monitor as expected. Evaluation of the diffusion coefficient is conducted using a simple classical slowing-down model FBURN code. It is found that the diffusion coefficient of triton is evaluated to be less than 0.2 m2 s−1.
時間分解トリトンバーンアップ測定は、大型ヘリカル装置の重水素運転において、シンチレーションファイバー検出器システムを用いて実施された。シンチレーションファイバー検出器システムは、アルミニウム基板に埋め込まれた直径1 mm、長さ100 mmの109本のシンチレーションファイバーからなる検出器ヘッド、磁気耐性光電子増倍管、および1 GHzサンプリングレートのアナログ-デジタル変換器とフィールドプログラマブルゲートアレイを備えたデータ収集システムで構成される。実験で得られたパルス波高スペクトルに従って、14 MeV中性子によって誘起されるパルス信号を抽出するために、150 mVの弁別レベルが設定された。シンチレーションファイバー検出器によって測定された、中性粒子ビームが停止された後の14 MeV中性子放出率の減衰時定数は、予想通り、中性子束モニターによって測定された14 MeV中性子に対応する全中性子放出率の減衰時定数と一致する。拡散係数の評価は、単純な古典的減速モデルFBURNコードを用いて実施された。トリトンの拡散係数は0.2 m² s⁻¹未満と評価されることが見出された。