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論文

Tunable continuous-wave Yb:YLF laser operation with a diode-pumped chirped-pulse amplification system

河仲 準二; 西岡 一*; 井上 典洋*; 植田 憲一*

Applied Optics, 40(21), p.3542 - 3546, 2001/07

 被引用回数:55 パーセンタイル:89.04(Optics)

Yb系固体材料は半導体レーザー(LD)直接励起が可能な高出力レーザー材料として注目されている。中でもYb:YLFは幅広い蛍光スペクトルを有することから超短パルスの発生・増幅が可能なため、次世代LD励起超高ピーク出力レーザー用レーザー媒質の有力な1つである。本論文では、LD励起によるYb:YLFレーザーの室温発振に初めて成功した。得られた25nmにわたる広帯域の波長可変幅から最短で40fsの超短パルスの発生・増幅が可能であることがわかった。また、50%にのぼる高いスロープ効率が得られたことから、今後LDの高輝度化が進み100kW/cm$$^{2}$$を超える高強度励起が可能になれば高いエネルギー変換効率が得られることを明らかにした。さらに、Yb:YLFの低温分光を行った結果、Yb:YLFを70K以下に低温冷却することにより38nmにわたる幅広いレーザー利得や高効率が現状のLD励起強度においても得られることを明らかにした。

論文

Energy extraction performance for a diode-pumped CPA system in Yb-doped materials at low temperature

河仲 準二; 西岡 一*; 井上 典洋*; 久保田 能徳*; 植田 憲一*

XIII International Symposium on Gas Flow and Chemical Lasers and High-Power Laser Conference (Proceedings of SPIE Vol.4184) (CD-ROM), 4 Pages, 2000/09

チャープパルス増幅の発明以来、幅広い発光スペクトルを有するチタンサファイア結晶を用いて超短パルス・超高ピーク強度レーザーの開発が盛んに行われ、これらを利用した応用研究が活発化してきている。これに伴い小型・安易操作性の観点から半導体レーザーの直接励起による全固体超高ピーク強度レーザー実現が強く望まれている。Yb:YLFとYb:glassは幅広い発光スペクトルを有し、吸収波長が高出力半導体レーザーの発振波長と一致することから、次世代の超高ピーク強度レーザー材料として注目されている。しかし、高効率・広利得幅を得るためにはレーザー下準位の再吸収を十分に飽和できる高強度励起が必要であり、現在の半導体レーザーの集光強度では難しいことがこれまで実験で示された。今回、Yb:YLF及びYb;glassの低温における吸収・発光スペクトルを観測した。その結果、室温時と低温時において断面積及びスペクトル形状に大きな差異が生じ、Yb:YLF及びYb:glassを低温に冷却することにより半導体レーザーを励起光源とした場合にも高効率・高利得幅が得られる可能性が高いことを示した。

口頭

水の放射線分解への海水成分や固体材料の影響に関する工学的展望

永石 隆二

no journal, , 

シビアアクシデント時の水の放射線分解に関する研究開発を進めるには、純水中や希薄水溶液中で得られた知見だけでは説明できない、海水成分の溶解及び固体材料の共存を主要な影響因子として明確にする必要がある。本講演では、福島第一原子力発電所の事故当初から取り組んだ、汚染水処理における廃吸着塔の長期保管方策の検討、原子力施設での水素挙動評価技術の高度化事業等の中で得た水の放射線分解に関する成果を概説するとともに、工学的な検討を進める上で重要な考察として「水酸化ラジカル捕捉剤としての塩化物イオンと臭化物イオンの違い」や「固体材料の粒子間と細孔内でのハロゲン化物イオンや過酸化水素の挙動」について述べる。

口頭

固体共存水溶液系での過酸化水素の熱分解の速度評価

永石 隆二; 桑野 涼*; 井上 将男*; 松村 太伊知

no journal, , 

水の放射線分解によって生成する過酸化水素(分子生成物)は酸化剤であり、水に接する材料(接水材料)を腐食や構造破壊で劣化させるため、この生成(G値)と反応の挙動を調べることは重要である。この反応のベースには単独で減衰する熱(自己)分解があるが、この1次の反応速度は温度(活性化エネルギー)だけでなくpH(酸性度)や固体表面(触媒等)の影響を受ける。そこで本研究では、この反応速度を固体材料(主にゼオライト)が共存した水溶液中でpHを変えながら測定した。ここで、系統的に取得した測定データをもとに、反応速度に及ぼすpHや共存する固体材料の影響を考察するとともに、材料劣化を及ぼす過酸化水素の影響範囲等について議論した。

口頭

固体材料中のプルトニウム239からのアルファ線による水の分解に関する実験的研究,1; 固体材料粉末から放出されたアルファ線のエネルギースペクトル

永石 隆二; 伊藤 辰也; DiPrete, D.*; Fellinger, A.*

no journal, , 

福島第一原子力発電所(1F)事故から10年以上経過した燃料デブリの保管ではアルファ線による水の分解の重要性が増しているが、アルファ放出核種が固体材料中に存在していると、核種から放出したアルファ線は材料中で減速して、材料から逃れたアルファ線エネルギーはより低く連続となる。このエネルギースペクトルは材料の種類やサイズによって異なり、これは水の分解G値のパターンや大きさに影響を及ぼすため、アルファ線分解を研究するには、このスペクトルを測定・評価する必要がある。本研究では、Pu-239を含む固体材料の粉末を用いて、この粉末からのアルファ線のスペクトルを測定した。そのスペクトルからアルファ線の線エネルギー付与(LET)を評価して、これを核種が水中の溶存種である場合の値と比較した。

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