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小川 修一*; 津田 泰孝; 坂本 徹哉*; 沖川 侑揮*; 増澤 智昭*; 吉越 章隆; 虻川 匡司*; 山田 貴壽*
Applied Surface Science, 605, p.154748_1 - 154748_6, 2022/12
被引用回数：4 パーセンタイル：45.85(Chemistry, Physical)グラフェンのKOH溶液への浸漬により、SiO
/Siウェハ上のグラフェンの移動度が改善される。これはK原子によるグラフェン修飾による電子ドーピングのためと考えられるが、このときのグラフェンに含まれるK濃度は不明だった。本研究では高輝度放射光を用いたXPS分析によりK濃度を求めた。リアルタイム観察によりK原子濃度の時間変化を求め、放射光未照射時のK原子濃度は0.94%と推定された。また、K原子の脱離に伴ってC 1sスペクトルが低結合エネルギー側にシフトした。これはグラフェンへの電子ドープ濃度が減少していることを示し、K原子はグラフェンに電子注入していることが実験的に確かめられた。
高桑 雄二*; 小川 修一*; 吉越 章隆
放射光, 35(3), p.158 - 171, 2022/05
放射光を用いた大気圧光電子分光(Ambient Pressure X-ray Photoelectron Spectroscopy: APXPS)による表面反応観察は2005年頃より急速に普及し、触媒などの固相/気相界面、電池などの固相/液相界面、イオン液体などの気相/液相界面の実用的研究分野で広範囲に利用されている。本解説ではAPXPS開発の黎明期、Si気相成長とSi酸化反応キネティクスのリアルタイム観察、APXPSの課題と今後の展望について述べた。
豊田 智史*; 吉村 真史*; 住田 弘祐*; 三根生 晋*; 町田 雅武*; 吉越 章隆; 吉川 彰*; 鈴木 哲*; 横山 和司*
放射光, 35(3), p.200 - 206, 2022/05
大気圧光電子分光(AP-XPS)に立脚する多層積層薄膜界面の時空間深さ方向解析法の開発状況を述べた。初めに、時分割近大気圧硬X線角度分解光電子分光データによる深さ方向解析を行った。次に、空間分解能が備わった時分割角度分解AP-XPSデータの高速ピークフィッティングによる深さ方向解析法へ発展させ、酸化還元反応条件下での時空間深さ方向解析を実現した。また、スパースモデリングのジャックナイフ平均を組み合わせた、従来型の最大エントロピー法(MEM)が高い精度で深さ方向分布の動態計測に有効であることを述べた。
垣内 拓大*; 的場 友希*; 小山 大輔*; 山本 優貴*; 吉越 章隆
Langmuir, 38(8), p.2642 - 2650, 2022/03
被引用回数：1 パーセンタイル：13.58(Chemistry, Multidisciplinary)Hf薄膜を形成したSi(111)基板の界面および表面の酸化プロセスを超音速酸素分子ビーム(SOMB)と放射光光電子分光法により研究した。酸化は最表面のHf層から始まり、化学量論的なHfOを生成する。2.2eVのSOMBを照射した場合、界面のHfシリサイドが酸化され、HfO/Si界面近傍にHf-O-Siが生成した。Si基板で酸化が起こり、SiO化合物が生成される。HfO層の下にあるSiO/Si界面領域からSi原子が放出され、歪んだSi層に発生した応力を解放する。放出されたSi原子は、HfOを通過して入射するOガスと反応する。
O vapor on GaN surfaces角谷 正友*; 隅田 真人*; 津田 泰孝; 坂本 徹哉; Sang, L.*; 原田 善之*; 吉越 章隆
Science and Technology of Advanced Materials, 23(1), p.189 - 198, 2022/00
被引用回数：4 パーセンタイル：48.81(Materials Science, Multidisciplinary)GaNは、パワーエレクトロニクスデバイスとして注目される材料である。GaNの表面酸化の理解は、金属-酸化膜-半導体(MOS)デバイスを改善するために重要である。本研究では、GaNの結晶面(+c,-c,m-面)毎の酸化特性を、リアルタイムXPSとDFT-MDシミュレーションによって調べた。その結果、HOとGaN表面との間のスピン相互作用によりHO蒸気が最も高い反応性を示すことがわかった。m面では、化学吸着が支配的であった。本研究は、Al
Ga
N原子層成膜時に意図しない酸化を防ぐために、HOおよびO以外の酸化剤ガスを使用する必要があることを示唆している。
小川 修一*; 多賀 稜*; 吉越 章隆; 高桑 雄二*
Journal of Vacuum Science and Technology A, 39(4), p.043207_1 - 043207_9, 2021/07
被引用回数：1 パーセンタイル：7.45(Materials Science, Coatings & Films)ニッケル(Ni)は、一酸化窒素分解やアンモニア生成の触媒として使用されているが、酸化されやすく、失活しやすいという特徴がある。酸化したNiの還元過程を明らかにすることは、Ni触媒のより効率的な利用を促進するために不可欠である。本研究では、その場で時間分解光電子分光法を用いて還元過程を調べた。我々は、2段階の還元反応モデルを提案する。第1段階の律速過程は酸素原子の表面析出であり、第2段階の律速過程はH分子の解離である。
molecule adsorption on polar and 
-plane surfaces of GaN角谷 正友*; 隅田 真人*; 浅井 祐哉*; 田村 亮*; 上殿 明良*; 吉越 章隆
Journal of Physical Chemistry C, 124(46), p.25282 - 25290, 2020/11
被引用回数：11 パーセンタイル：47.05(Chemistry, Physical)O分子ビームによるGaN表面[極性Ga面(+c), N面(-c)および無極性(10
0)()面]の初期酸化をリアルタイム放射光X線光電子分光法およびDFT分子動力学計算によって調べた。三重項Oが+c面のブリッジ位置において解離または化学吸着し、N終端-c面では、O分子は解離化学吸着のみであることが分かった。面では、Oの解離吸着が支配的であるが、極性表面に吸着したO分子の結合長および角度が異なることが分かった。スピンと極性を考慮した計算モデルが金属酸化物とGaNのデバイス界面の理解に有用であることが分かった。
小川 修一*; 吉越 章隆; 高桑 雄二*
Vacuum and Surface Science, 62(6), p.350 - 355, 2019/06
シリコン基板の熱酸化は、シリコンデバイスの作成に不可欠である。酸化膜が薄くなると酸化によって引き起こされる歪の影響が無視できなくなる。放射光リアルタイム光電子分光による酸化誘起歪と酸化速度の同時計測によって、酸化誘起歪の酸化反応に及ぼす効果を調べた。急激な酸化温度上昇による熱歪が、界面酸化速度を増加させることが明らかとなった。この結果は、歪発生に伴う点欠陥がSiO/Si基板界面の反応サイトとするモデルによって説明できる。
大図 章; 岡本 隆太*; 川北 裕司*
クリーンテクノロジー, 16(3), p.56 - 61, 2006/03
近年の半導体及び大型ディスプレイパネルの製造現場であるクリーンルーム(CR)では、気中に浮遊する微粒子の数量,粒径を簡便にリアルタイムでモニタリングできる計測器を必要としている。原子力関連施設から大気中に放出されるエアロゾルの検出を目的に開発した遠隔パーティクルカウンター技術をCR用に応用した微粒子遠隔計測システムを開発した。レーザーの出射及び受信光学系を改良することにより狭い室内でも使用可能となった。現在、6mまでの室内空間において粒径約0.5ミクロンまでの空間に浮遊する微粒子をモニタリングすることができ、粒径分布まで測定することができる。また、レーザー装置,カメラ感度及びレンズ倍率を改良することにより粒径0.3ミクロンまでの微粒子を測定できる目途をつけることができた。この計測手法と現在開発中のCR用計測器の性能について報告する。
大図 章
原子力eye, 51(11), p.68 - 71, 2005/11
大気環境中の放射性物質やエアロゾルの移行と予測、それら物質の分析とモニタリングに関する技術開発を目的として、原子力関連施設から放出されるエアロゾルをレーザーレーダー技術で探知する研究を行っている。この技術を用いて発生源近くのローカルな大気空間で精度よくエアロゾルの挙動をリアルタイムで計測するために開発した遠隔パーティクルカウンター測定器について報告する。これは、任意の遠隔空間のみに浮遊するエアロゾルを可視化してエアロゾル数量と相対的な粒径分布を計測するものである。現在、測定されるエアロゾル数量及び粒径の校正のため従来のエアロゾル計測器との比較試験を実施している。その結果、室内の5
6m離れた空間に浮遊する粒径0.5ミクロン以上のエアロゾルを本装置で計測できることがわかった。本計測手法は、浮遊するエアロゾルあるいは微粒子を計測するあらゆる分野に適用可能であり、特に産業分野での貢献が期待される。
松橋 信平; 鈴井 伸郎; 石岡 典子
JAERI-Conf 2005-010, 79 Pages, 2005/09
JAERI-Conf-2005-010.pdf:8.08MB
TIARAのイオンビームを利用したバイオ分野の研究をより一層発展させるため、第3回イオンビーム生物応用研究ワークショップ「ポジトロンイメージングを用いた植物研究の新展開; リアルタイム画像で見る植物の機能」を平成16年9月29日、日本原子力研究所高崎研究所ベンチャー棟大会議室において開催した。本ワークショップは、植物ポジトロンイメージング技術の一層の普及,産学官の連携推進、及びポジトロンイメージングによる植物機能解析研究の今後の研究計画に資することを目的とした。イオンビームを用いた生物応用研究,ポジトロンイメージング法を用いた植物機能解析の研究、及びポジトロンイメージング計測を支える技術の研究開発などについて成果報告があり、ポジトロンイメージング研究の将来展望について討議した。
高桑 雄二*; 石塚 眞治*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; 盛谷 浩右; 小川 修一*; 水野 善之*; 頓田 英機*; 本間 禎一*
真空, 47(6), p.457 - 461, 2004/06
Ti(0001)表面の酸化反応を400
C, 3.7
10
Paの反応条件のもとで放射光を用いてその場リアルタイム光電子分光観察した。酸素の吸着曲線は45-85Lで一旦台形状になるが、その後増加した。この再増加はTiの酸化状態がTiOからTiOに変化することに伴って起こる。結局、酸素の吸着曲線の特異的な変化はTiの酸化状態の変化に対応していることがわかった。
酒井 卓郎; 水橋 清; 宇野 定則
第16回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.80 - 83, 2004/02
静電加速器の運転においては、ターミナル電圧の偏差など各種のアナログ信号のモニターを行いながら、加速器が安定な動作条件になるように最適な調整を行う必要がある。しかしながら、通常用いられているオシロスコープ等によるアナログ信号の波形観測では、定量的な値は得られず、また経時的な変化を知ることは困難である。そこで、パーソナルコンピューター(PC)とアナログ-デジタル変換器(ADC)をもとにしたリアルタイム信号計測システムの開発を行った。ADCは、100kHz,1秒間のサンプリング周期・間隔でアナログ信号を12bitのデジタル値に変換し、その値をPCに取り込み、各種演算処理を行う。PCの画面上には、入力信号波形,FFTによるスペクトル解析,偏差の度数分布をリアルタイムで表示,測定データの平均化やレコーダー機能も持つ。また、測定したデータはテキスト形式で保存でき、市販の表計算ソフトウエアなどで取り扱うことができる。このシステムの導入により、各運転条件における電圧変動などの不安定性を定量的に解析することができ、より安定な加速器の運転業務を行うことが可能になる。
大図 章; 川北 裕司*; 岡本 隆太*
Proceedings of 7th International Congress on Optical Particle Characterization (OPC 2004) (CD-ROM), 5 Pages, 2004/00
従来の微粒子計測器は、装置周辺の大気に浮遊する微粒子を直接計測することによって微粒子数量及び粒径を求めるものである。これらの計測器は、空気吸引を基本とするために、計測に数分程度必要とし変動の激しい大気微粒子のリアルタイム計測は困難であり、かつ遠隔大気中の微粒子の直接計測は不可能であった。このような問題点を克服する方法として、イメージングライダーを用いた遠隔大気中の微粒子数量及び粒径分布をリアルタイムで計測可能な新規の粒子計測器を開発した。この計測器を校正するために室内試験を実施し、従来の粒子計測器で得られる計測結果と比較した。その結果、粒径0.6ミクロンまでの粒子数及び粒径分布がリアルタイムで首尾よく計測できることがわかった。
吉越 章隆; 盛谷 浩右; 寺岡 有殿
真空, 46(5), p.424 - 428, 2003/05
Si(001)表面の酸素分子(110
Pa)による初期熱酸化過程(表面温度: 870K1120K)を明らかにするために、放射光Si-2p及びO-1sリアルタイム光電子分光観察を行った。吸着酸素量の時間変化を反応速度論に基づいて解析し、酸素吸着量に対応したSi酸化状態をSi-2p光電子スペクトルの時間発展から明らかにした。
蛯沢 勝三; 久野 哲也; 柴田 勝之; 大井 昌弘*; 堀内 茂木*; 阿部 一郎*; 都筑 和久*
日本原子力学会和文論文誌, 1(2), p.177 - 190, 2002/06
地震情報緊急伝達システムの研究開発では、最新の地震工学の知見を反映した震源・地震動パラメータの推定手法の開発を行うとともに、最新の通信・情報伝達技術を反映したシステム造りを進めた。システム開発は、基本システムと応用システムに分けて行った。基本システムは、地震情報を一方向で伝達する。応用システムは、災害情報センターとユーザサイトで構成され、双方向情報伝達が可能な防災システムである。基本システムの開発では、原研東海研周辺の地盤データ,試験用地震計ネットワーク,想定地震による地震動分布データ,表層地盤の増幅率関数データ等を整備した。これらのデータを用いて、システムの機能を検証した。応用システムの開発では、京大の亀田等が開発した多次元地理情報システム(DiMSIS: Disaster Management Spatial Information System)を利用した防災システムの概念を構築するとともに、地震動推定に基本システムを用いたプロトタイプシステムを開発し、東海村を対象としたデモンストレーションを行い機能を確認した。
吉越 章隆; 寺岡 有殿
真空, 45(3), p.204 - 207, 2002/03
超音速分子線技術を用いることにより酸素分子の並進エネルギーを制御した状態で、Si(001)-12表面の酸化状態(サブ・オキサイド)の時間変化を高分解能放射光を用いた光電子分光法によって初めてリアルタイムに観察した。実験は、SPring-8の軟X線ビームライン(BL23SU)に設置した表面反応分析装置(SUREAC2000)で行った。並進エネルギーの表面垂直成分が2.9eVの酸素分子線を室温でSi(001)-21表面に照射した時の分子線照射量によるSi-2p光電子スペクトルの変化を調べた。約40秒と極めて短時間で高分解能Si-2p光電子スペクトルが測定でき、各酸化状態に対応するサテライト・ピークが明瞭に観測された。分子線照射量が増加するにつれて各酸化状態が変化し、そのピーク位置は変化しないことが明らかとなった。光電子スペクトルから求めた酸化膜厚と各酸化状態の分子線照射に伴う変化から以下のことが明らかとなった。(1)分子線照射の初期段階(34.4L)においては、Si
,Si
及びSi
の急激な増加が観測されるものの、Si
は観測されない。そのときの酸化膜厚は、0.30nmであった。(2)Siが徐々に増加し、最終的に0.57nmに相当する酸化膜厚まで緩やかに増加した。並進エネルギーを2.9eVとすることにより通常の酸素ガスの吸着と異なり、室温において0.57nmの酸化膜を形成できることがわかった。Siの増加に対応して膜厚の緩やかな増加が観測された。(3)Siが増加するにつれて、Si,Si及びSiが減少するが、特にSiが急激に減少した。この結果、Siが主にSiが変化したものと考えられる。
genesLiu, J.; 大浦 千春*; Aspuria, E. T.; 大野 豊; 内宮 博文
Chinese Science Bulletin, 46(19), p.1642 - 1645, 2001/10
被引用回数：1 パーセンタイル：1.82(Multidisciplinary Sciences)食物試料中のRNAのおおよその定量にはノーザン法や
ハイブリダイゼーション法などが用いられる。本研究ではより正確にシロイヌナズナにおける
遺伝子群のmRNAを定量するために、SYBR Green Iと特異的プライマーを用いたリアルタイムRT-PCR法を検討した。その結果、100コピーから100万コピーmRNAに対し、標準誤差15%以下の直線的な検量線を得ることができた。モデル実験としてさまざまな化学物質や温度で処理したシロイヌナズナにおける5種のAUX/IAA遺伝子の発現量を解析した。本法は植物中のmRNAをナノグラムオーダーで定量できるもっとも高感度で簡便な方法である。
片桐 政樹; 坂佐井 馨; 中村 龍也; 藤 健太郎; 高橋 浩之*; 中澤 正治*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 461(1-3), p.207 - 209, 2001/04
被引用回数：3 パーセンタイル：28.26(Instruments & Instrumentation)イメージングプレートの高速読み取り法を用いたパルス中性子イメージング検出法の開発研究を進めている。波長シフトファイバとストリークカメラを用いたイメージングプレートの高速読み取り法を考案しその予備実験を行った。従来から用いられている点状の励起光のかわりに線状の励起光をイメージングプレートに照射し走査し、背面に配置した波長シフトファイバにより放出される輝尽性蛍光を検出した。走査時間とストリークカメラのスイープ時間を同期させることにより波長シフトファイバによりコンバートされた蛍光を測定することによりイメージングプレート像を収集した。この結果、4cm5cmのイメージ像を数mSで読み取ることが原理的に可能であることを確認した。
丸山 庸一郎; 加藤 政明; 大図 章
Optical Pulse and Beam Propagation III (Proceedings of SPIE Vol.4271), p.335 - 338, 2001/01
2波長吸収法(DIAL)によるライダー(LIDAR)は大気中不純物の測定に非常に有用である。しかしこれまでは測定に使用されるレーザーの発振繰り返し数が毎秒10回程度と遅く、リアルタイムでの測定は困難であった。そこで大気中不純物のリアルタイム測定を目指して発振繰り返し数が1kHzのレーザーを用いたライダー装置を開発した。装置はレーザー送信部及び信号受信部より構成され、レーザーは発振繰り返し数が1kHzの半導体レーザー励起Nd:YAGレーザーによって駆動される波長可変レーザーである。信号受信機の口径は200mm,f=6.3の望遠鏡である。受信機によって集められた後方散乱信号は80%の信号伝送効率を持つ光ファイバーを通して分光器に伝送され、光電子増倍管によって検出される。この装置によってヨウ素及びエアロゾルの検出特性を測定した。ガラスセルに封入したヨウ素を装置から100m位置に設置し、2波長吸収法で吸収量を測定した。レーザーの波長は約585nm,パルス幅は約30nsである。この方法で測定したヨウ素の濃度は測定時の温度におけるヨウ素の蒸気圧から求めた濃度と良く一致した。本装置の発振繰り返し数は従来のものに比べて100倍速いため、種々の不純物をリアルタイムで検出することが可能である。
