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報告書

亀裂状媒体水理試験設備(LABROCK)用試験岩体の切り出し・整形

内田 雅大; 吉野 尚人

JNC TN8410 2001-015, 35 Pages, 2001/05

JNC-TN8410-2001-015.pdf:1.73MB

本技術報告は、東海事業所地層処分基盤研究施設に設置してある亀裂状媒体水理試験設備(LABROCK)において使用する釜石原位置試験場天然岩体の切り出し、整形についてまとめたものである。なお、本資料は、平成5年3月に動力炉・核燃料開発事業団によって取りまとめられたものである。

論文

Fast Z-pinch optical guiding for laser wakefield acceleration

細貝 知直; 神門 正城; 出羽 英紀; 小瀧 秀行; 近藤 修司; 長谷川 登; 堀岡 一彦*; 中島 一久

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 455(1), p.155 - 160, 2000/11

https://doi.org/10.1016/S0168-9002(00)00723-3
 被引用回数：1 パーセンタイル：20.04(Instruments & Instrumentation)

われわれは、高速Zピンチ放電を光導波路形成に用いることを提案し研究開発を進めてきた。高速立ち上がりの電流で駆動されるZピンチ放電では、高速で収縮する同軸状電流層の前面に衝撃波が駆動され、電流層と衝撃波によってプラズマ柱のコア内部に径100$$mu$$m以下の凹型のプラズマ密度分布が形成される。この収縮プロセスでZ軸上に形成されるプラズマの内部構造を光導波路としてレーザー光のガイディングに用いる。低インダクタンス電源による高速電流駆動とガスの予備電離を用いることによって、電磁流体的不安定性が成長する前にプラズマを圧縮することができ、軸方向に一様な再現性の良いシリンダー状のプラズマチャンネルが形成されることが実験とMHDシミュレーションによって確かめられている。今回このプラズマチャンネルの端面に高強度超短パルスレーザー(レーザーパワー2.2TW、パルス幅90fs)を集光(集光直径40$$mu$$m、集光強度$$>$$1$$times$$10$$^{17}$$W/cm$$^{2}$$)しガイド実験を行った。高強度超短バルスレーザーはプラズマチャンネル中を真空中の回折距離の12.5倍に相当する2cmにわたってガイドされた。

論文

Recent progress of laser wakefield acceleration experiments at KEK/U.Tokyo/JAERI

中島 一久; 中西 弘*; 小方 厚*; 原野 英樹*; 上田 徹*; 上坂 充*; 渡部 貴宏*; 吉井 康司*; 出羽 英紀; 細貝 知直; et al.

Proceedings of 6th European Particle Accelerator Conference (EPAC98) (CD-ROM), p.809 - 811, 1998/01

光量子科学センターレーザー加速研究グループは高エネルギー加速器研究機構、東京大学原子力工学施設と共同でテーブルトップテラワットレーザーを用いたレーザー航跡場加速実験を実施し、17MeVの電子ライナックからのビームをピーク出力2TWパルス幅90fsのレーザーパルスによる航跡場において200MeV以上まで加速することに成功した。またこれを裏付ける航跡場の直接測定矢レーザーパルスの自己チャネリングの観測にも成功しており加速実験結果と良い一致を示している。さらにレーザー加速実験の高度化のためのフォトカソード電子銃を用いた高品質電子源の開発、高精度エネルギー測定のためのエマルジョン検出器を用いたスペクトロメーターの開発、高強度レーザーパルスの長距離伝播のためのキャピラリー放電プラズマ導波路の開発についても述べ、今後のレーザー加速実験計画について発表する。

論文

Characterization of single-crystalline Nb films on sapphire by RBS/channeling technique

山本 春也; 楢本 洋; 鳴海 一雅; 土屋 文*; 青木 康; 工藤 博*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 134(3-4), p.400 - 404, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0168-583X(97)00725-8
 被引用回数：4 パーセンタイル：40.62(Instruments & Instrumentation)

電子ビーム真空蒸着法によりサファイア単結晶基板上に基板温度及び成膜速度を制御してNb膜のエピタキシャル成長を行った。RBS/channeling法により種々の基板温度で製作した膜の構造解析を行い、Nb単結晶薄膜の成膜条件を明らかにした。また、表面近傍の結晶の状態を調べるために、イオン照射により誘起された2次電子のエネルギー分析及び2次電子の角度マッピング測定を試みた。2次電子分析法がエビタキシャル膜に非常に有効な手法であることがわかった。さらに30nm~100nmの膜厚でNn単結晶膜を成膜し超伝導遷移温度の膜厚依存性を調べた。

論文

Ion irradiation effect on single-crystalline Cu/Nb and Nb/Cu/Nb layers on sapphire

土屋 文*; 山本 春也; 鳴海 一雅; 青木 康*; 楢本 洋; 森田 健治*

Thin Solid Films, 335(1-2), p.134 - 137, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0040-6090(98)00865-7
 被引用回数：2 パーセンタイル：15.98(Materials Science, Multidisciplinary)

本研究では、温度をパラメータにしてイオン照射及びイオンチャネリング解析を交互に行い、Cu/Nb単結晶膜のイオン照射効果を考察した。電子ビーム蒸着法により50nm Cu(111)/71nm Nb(110)単結晶薄膜を$$alpha$$-Al$$_{2}$$O$$_{3}$$(1120)基板上に作製した。イオンビーム解析実験は3MV静電加速器と400kVイオン注入器を用いて行った。260keVの$$^{40}$$Ar$$^{+}$$イオンを用いて室温及び低温(56K)において試料表面の法線から40°の傾きで照射を行い、各照射量後におけるCu,Nb層の結晶性をラザフォード後方散乱(RBS)/チャネリング法により評価した。また照射後、試料表面の形態変化を走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察した。照射後のSEM観察により、Ar$$^{+}$$イオン照射の結果、Cu表面では位置選択的なスパッタリングがおこり、島状な表面を形成することが観測された。またRBS/チャネリング実験の結果から、Ar$$^{+}$$イオン照射による弾性衝突の効果としては、Cu,Nbのように相互に固溶しない系ではイオンミキシングの結果は残存せず、スパッタリングの効果として顕著に現れることが明らかになった。

論文

Location and depth profiling of Ne atoms implanted in a Nb crystal using a resonant nuclear reaction

楢本 洋; 小沢 国夫

Phys.Lett.,A, 83A(4), p.175 - 178, 1981/00

非常に鋭い共鳴核反応を利用したNb中のNe原子の深さ分布と結晶内格子位置決定の試みである。Ne原子の分布は、(p、$$gamma$$)反応によって生ずる3.545MeV$$gamma$$線強度変化を入射・プロトンビーム・エネルギーの関数として測定することにより決定された。主な結果は以下の通りである。(1)打込んだNe原子には照射欠陥に捕獲された格子位置にあるものと八面体格子間位置にあるものとの2種がある。(2)ブリスター形成のための臨界値直下の線量まで打込んだNe原子分布は、合体・集合を意味する不均一分布を示す。(3)Ne原子は、照射時の動的条件下での照射欠陥の流れに乗って拡散し、分布に変化を与える。

論文

Deuterium enrichment during ion bombardment in VD$$_{0}$$$$_{.}$$$$_{0}$$$$_{1}$$ alloys

山口 貞衛*; 小沢 国夫; 吉成 修*; 小岩 昌宏*; 平林 真*

Nuclear Instruments and Methods, 168(1), p.301 - 305, 1980/00

重イオン注入により生成した格子欠陥が、固体中の元素と相互作用して、それらをトラップする現象を見出した。これはion-implantation damage Getteringと呼ばれ、イオンビームの応用工学を拓くものである。核融合炉第1壁の放射線損傷とプラズマ構成原子(水素同位体)の相互作用を模擬するため、Va属-D合金中のV-D,NbV,TaDの各試料に対し、750keV$$^{3}$$Heイオンビームと、D($$^{3}$$He,$$alpha$$)P核反応法を用い、合金中のD濃度の変化を調べ2~3倍増加のGettering効果を見出した。温度効果,ターゲット元素の種類依存性,注入イオンビームのdose依存などを追求した。又トラップの欠陥の種類を明にするため、合金単結晶の$$<$$110$$>$$channeling研究を行い、多重散乱modelによるdamage profileを求め、$$^{3}$$Heイオンのrange profileとの相関を調べた。Radiation Gettaringは原子空孔様のprimaryな欠陥にD原子がトラップされるとして説明出来た。

論文

Deuterium trapping by radiation induced defects in V,Nb and Ta

山口 貞衛*; 吉成 修*; 高橋 純三*; 藤野 豊*; 小沢 国夫; 楢本 洋; 小岩 昌宏*; 平林 真*

Proc.of the 2nd Int.Symp.on Hydrogen in Metals, p.249 - 252, 1980/00

日本金属協会主催で「金属内水素」の国際会議が行われ「水素原子の拡散」に関するセッションで発表する。V-D,Nb-D,Ta-Dの各単結晶に対し、750keV$$^{3}$$Heイオンビームによる照射欠陥の深さ分布をこの欠陥生成に伴う金属内重水素の分布の変化を述べる。

論文

Channeling studies of epitaxial uranium dioxide films

那須 昭一; 塩沢 憲一; 倉沢 利昌

Journal of Nuclear Materials, 80(2), p.386 - 389, 1979/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(79)90207-1
 被引用回数：0

厚さ35.7nmおよび48.8nmのUO$$_{2}$$エピタキシャル薄膜の結晶性およびHe$$^{+}$$イオンによるUO$$_{2}$$エピタキシャル薄膜の照射挙動を1.5MeVのHe$$^{+}$$イオンの後方散乱法によるチャネリングの実験により調べた。ウラン原子による後方散乱He$$^{+}$$イオンの最小収率は0.78で、理論から予想される値0.04にくらべて極めて大きかった。このことは結晶成長時におけるUO$$_{2}$$と岩塩との結晶不整合による格子欠陥およびUO$$_{2}$$の表面効果によるものと考えられる。また、0.8から1.8MeVのHe$$^{+}$$イオンをUO$$_{2}$$エピタキシャル薄膜に照射すると、入射エネルギーに関係なく約10$$^{1}$$$$^{7}$$原子/cm$$^{2}$$のフルーエンスでUO$$_{2}$$は岩塩から剥離した。

論文

An Ion channeling study of NbO crystals, 1; General investigation

藤野 豊*; 山口 貞衛*; 平林 真*; 高橋 純三*; 小沢 国夫; 土井 健治

Radiat.Eff., 40(4), p.221 - 229, 1979/00

NbO単結晶に対する1MeV重水素イオンのチャネリング効果を研究した。Nb原子に対してはdの後方散乱収率、O原子は$$^{1}$$$$^{6}$$O(d,p)$$^{1}$$$$^{7}$$O$$^{ast}$$核反応のp収率を各々利用した。主な結果は次の通りである。1)d及びp収率の各結晶軸、結晶面周りの角度依存が測定され、得られたdip曲線の半値角と最低収量率がGemmell氏の式と比較し、その一致を見た。2)(111)面の面チャネリングに関する核反応収率は$$pm$$0.18°に2重ピークを示し、Nb及びOの単原子面の繰返し構造を反映して居り、double minimum型の面ポテンシャルに基く計算との対応を行った。

論文

An Ion channeling study of NbO crystals, 2; Neutron and deuteron radiation damage

山口 貞衛*; 平林 真*; 藤野 豊*; 高橋 純三*; 小沢 国夫; 土井 健治

Radiat.Eff., 40(4), p.231 - 237, 1979/00

1.5$$times$$10$$^{1}$$$$^{9}$$nvt($$>$$1MeV)中性子照射したNbO単結晶の構造変化を0.9~1.1MeVd$$^{+}$$イオンのラザフォド散乱と$$^{1}$$$$^{6}$$O(d,p)$$^{1}$$$$^{7}$$O$$^{ast}$$核反応収率の測定からd$$^{+}$$イオンチャネリング法で調べた。Nb及びO原子の角副格子のチャネリング効果が前報Iの結論を基にして論じた。明らかにされた主な結果は次の通りである。1)主な軸、及び面チャネル方位の角度収率曲線は中性子照射、によりXmin増加、$$phi$$$$_{1}$$$$_{/}$$$$_{2}$$は減少する。d$$^{+}$$イオン照射でも同様、2)前項1)の結論は25%の空格子を持つSimple Cubic構造のNbO結晶が照射により少し歪んだNacl型構造に変化している。3)$$<$$111$$>$$,$$<$$100$$>$$に比較して$$<$$110$$>$$方位のO原子の変位が異常に大きく、d$$^{+}$$イオン照射によるdose依存性の$$<$$110$$>$$異常と一致した挙動を示す。4)軸方位の$$phi$$$$_{1}$$$$_{/}$$$$_{2}$$測定値にBarrettの式を適応し、各原子の変位値は約0.1$AA$と推定した。5)(111)面チャネルはO原子に関し2重のフラックスピークを示したが、照射により1本のピークに変化し照射によるデチャンネリングを示している。

論文

Temperature dependence of the thermal vibrations of deuterium in a Pd$$_{0}$$$$_{.}$$$$_{8}$$Au$$_{0}$$$$_{.}$$$$_{2}$$ alloy studied by ion channeling

高橋 純三*; 小沢 国夫; 山口 貞衛*; 藤野 豊*; 吉成 修*; 平林 真*

Phys.Status Solidi A, 46(1), p.217 - 223, 1978/01

https://doi.org/10.1002/pssa.2210460127
 被引用回数：10

抄録なし

論文

A Lattice location study of oxygen in vanadium by 1-MeV deuteron channeling

高橋 純三*; 小岩 昌宏*; 平林 真*; 山口 貞衛*; 藤野 豊*; 小沢 国夫; 土井 健治

Journal of the Physical Society of Japan, 45(5), p.1690 - 1696, 1978/00

https://doi.org/10.1143/JPSJ.45.1690
 被引用回数：12

b.c.c型結晶構造を持つV金属中の酸素原子の格子間位置の決定を$$^{1}$$$$^{6}$$O(d、p)$$^{1}$$$$^{7}$$O$$^{ast}$$核反応とラザフォード型後方散乱のd$$^{+}$$イオンビームによるチャネリング手法で決定した。酸素原子はV中の八面体格子間位置を占有する事が明らかになった。又$$<$$100$$>$$$$<$$110$$>$$及び$$<$$111$$>$$の各軸方位に関して観察された核反応によるプロトンのフラックスピークの型状に関して実験結果と連続ポテンシャルモデルによる計算結果の対比を行った。

論文

核反応を用いたイオンチャネリング実験による格子間不純物原子の位置決定

山口 貞衛*; 小沢 国夫

日本結晶学会誌, 20(4), p.199 - 209, 1978/00

https://doi.org/10.5940/jcrsj.20.199

結晶中に微量(~10$$^{-}$$$$^{2}$$at.%)含まれた不純物の格子間位置を~0.1$AA$の精度で直線決定する実験手法として、MeV程度のイオンビームを用い、ビームと標的原子の核反応や後方散乱のチャネリング効果を利用して行う手法を報告した。実験手法、研究例、イオンチャネリング法の問題点から成り立っており、焦点を金属中の軽元素の位置決定に級って記述した。

論文

核反応を用いた金属中軽元素のイオンビーム解析

小沢 国夫; 山口 貞衛*

日本原子力学会誌, 19(9), p.570 - 579, 1977/09

https://doi.org/10.3327/jaesj.19.570
 被引用回数：0

原子炉材料における水素、ヘリウムなど軽元素の導入は、金属の耐久性、安全性の上で重要な問題である。本解説では、金属中のH,Heを中心に軽元素ガスの原子濃度分布及び格子内位置をイオンビームによる核反応と後方散乱法の併用によって決定する方法を概説し、原研で得られた研究例の成果を紹介する。

論文

IMA-2形日立イオンマイクロアナライザーによる二酸化ウランの二次イオン像の観察

平原 義治*; 柴田 淳*; 柴 是行

Hitachi Sci.Instrum.News, 17(6), p.1537 - 1539, 1974/06

IMAを用いて多結晶二酸化ウランの二次イオン像を観察した結果、SEMによる二次電子像や光顕像にはみられないコントラストが認められた。これは二酸化ウランの結晶方位により二次イオン放出が著しく異なることに起因することを明らかにし、IMAが新しい$エ$ッチング$手$段を提供することを示した。

口頭

加速器質量分析の妨害粒子分別へのイオンチャネリング応用の現状

松原 章浩; 藤田 奈津子; 木村 健二

no journal, , 

イオンチャネリング(以下、チャネリング)を応用した加速器質量分析の妨害粒子の分別に関する二つの技術開発の現状を報告する。固体表面のチャネリングにより同重分子を解離する技術では、解離効率を左右するイオン-表面相互作用の強さを数値シミュレーションにより評価した。その結果、本技術が十分な解離機能を持つことが示された。コヒーレント共鳴励起(Resonant Coherent Excitation: RCE)を利用した同重体分別技術では、基盤整備として行ったAMS装置におけるRCEの観測に成功した。

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