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Sherrill, M. E.*; Abdallah, J.*; Csanak, G.*; Dodd, E. S.*; 福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 井上 典洋*; 上田 英樹*; 山川 考一; et al.
High-Power Laser Ablation VII (Proceedings of SPIE Vol.7005), p.70051R_1 - 70051R_11, 2008/06
A model that solves simultaneously both the electron and atomic kinetics was used to generate synthetic X-ray spectra to characterize high intensity ultrashort-laser-driven target experiments. A particle-in-cell simulation was used to model the laser interaction for both cluster and foil targets and provided the initial electron energy distribution function (EEDF) for a Boltzmann solver. Though this model suggests that both Ar cluster and Ti foil plasmas are held in a highly non-equilibrium state for both the EEDF and the ion level populations for several picoseconds, the spectral line features of the foil experiment was shown to evolve too quickly to be seen by current ultrafast time resolved spectrometers.
福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 林 由紀雄; 本間 隆之; 井上 典洋*; 神門 正城; 金沢 修平; 桐山 博光; 近藤 修司; et al.
Physics Letters A, 363(2-3), p.130 - 135, 2007/02
高強度レーザー励起航跡場による電子加速は、レーザープラズマ加速器の原理検証や極短パルスX線源開発にとって重要な役割を果たしている。最近、準単色の電子発生が報告され注目を浴びているが、電子注入過程のコントロールによる準単色電子のエネルギー制御と安定化が今後の研究課題となっている。本研究では、強光子場中でのクラスター媒質を用いた電子加速実験を行い、レーザープラズマ加速におけるクラスターの役割について調べた。その結果、クラスター媒質を用いて初めて、指向性を有する相対論電子の発生に成功した(最大エネルギー=58MeV)。電子エネルギー分布は、温度の異なる2つの成分から構成されている。2D-PICシミュレーションによる解析から、高エネルギー成分を構成する電子は、レーザー光との相互作用によってクラスターから生成した電子が、レーザー光に注入され、その後、レーザー光によって直接加速されて生成したものであることが明らかとなった。
Sherrill, M. E.*; Abdallah, J. Jr.*; Csanak, G.*; Dodd, E. S.*; 福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 井上 典洋*; 上田 英樹*; 山川 考一; et al.
Physical Review E, 73(6), p.066404_1 - 066404_6, 2006/06
被引用回数：29 パーセンタイル：75.57(Physics, Fluids & Plasmas)電子と原子のキネティクスを連立して解くモデルを用いて、極短パルスレーザー照射Arクラスターから発生したK殼X線スペクトル(He
線)の解析を行った。このモデルでは、非平衡電子エネルギー分布関数はPICコードを用いて生成したものを用いた。その結果、X線は極めて非平衡な状態にある高密度プラズマから発生しており、その時間スケールは約5.7psであることがわかった。また、さらに固体密度に近い10
cm
を超えるイオン密度のクラスタープラズマの生成が可能となった場合には、X線発生のタイムスケールはフェムト秒となることが明らかとなった。
Sherrill, M. E.*; Abdallah, J. Jr.*; Csanak, G.*; Kilcrease, D. P.*; Dodd, E. S.*; 福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 井上 典洋*; 上田 英樹; et al.
Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer, 99(1-3), p.584 - 594, 2006/05
被引用回数：3 パーセンタイル：18.36(Optics)本研究では、電子分布関数が非熱的、かつ、イオンの内部状態が非定常であるような極めて非平衡なプラズマ中における電子と原子のキネティクスを自己無矛盾に解くモデルを開発した。このモデルを用いて、原研100TWレーザーを用いて測定されたArクラスターからのK殼X線スペクトル(He線)の解析を行った。
' X-ray transitions from 
1 
m Kr clusters irradiated by high-intensity femtosecond laser pulsesHansen, S. B.*; Fournier, K. B.*; Faenov, A. Y.*; Magunov, A. I.*; Pikuz, T. A.*; Skobelev, I. Y.*; 福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 井上 典洋*; et al.
Physical Review E, 71(1), p.016408_1 - 016408_9, 2005/01
被引用回数：16 パーセンタイル：57.59(Physics, Fluids & Plasmas)原研100TWレーザーを直径約1mのKrクラスターに照射し、Ne-like Krイオンの'遷移に由来するX線スペクトルを測定した。X線スペクトルの入射レーザー光の強度に対する依存性は弱かった。このことは、クラスターの寿命(1-2ps)が、衝突イオン化で生成した多価イオンのイオン化レベルをNe-like Krまでに留めていることを示唆している。 相対論的多配置FACコードに基づいた衝突放射モデルを作成し、実験結果のシミュレーションを行った。その結果、クラスタープラズマの電子密度=10
cm,温度=数百eV,高速電子含有率=数%という結果が得られた。
福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 井上 典洋*; 上田 英樹; 岸本 泰明; 山川 考一; Faenov, A. Y.*; Magunov, A. I.*; Pikuz, T. A.*; et al.
Laser and Particle Beams, 22(3), p.215 - 220, 2004/07
被引用回数：41 パーセンタイル：78.91(Physics, Applied)マイクロメートルサイズのArクラスターに高強度レーザー(レーザー強度=10
W/cm
,パルス幅=30fs)を照射することによって発生したプラズマからの高分解能X線スペクトルを測定した。発生したHe
(
=3.9491
のフォトン数は、2
10
photons/pulseであり、固体ターゲット照射時に匹敵するフォトン数であることが明らかになった。X線スペクトル測定と同時に、発生した高速多価イオンのエネルギー分布を測定した。発生した多価イオンの平均エネルギーは、約800keVであった。コントラスト比の高いレーザーパルスによって発生した高速電子はクラスターターゲットのisochoric heatingを可能にし、より高い価数のイオン生成、及び、He線強度の増大をもたらすことが明らかとなった。
青山 卓史; Robert, W. S.; 前田 茂貴; 関根 隆
第12回原子力工学国際会議, 0 Pages, 2004/00
高速実験炉「常陽」は、照射性能を向上するため、炉内の高速中性子を従来の約1.3倍に増加させ、照射場を拡大するための炉心改造を行った。ここでは、炉心を2領域化して出力分布を平坦化するとともに、制御棒配置を変更した。さらに、炉心の最外周2列を炭化ホウ素の遮へい体で置換して炉心から漏洩する中性子束を低減させた。この高度化したMK-III炉心の性能確認として、低出力での炉心核特性を把握するため、核計装の応答確認、臨界近接、過剰反応度測定、制御棒校正、等温温度係数測定を実施した。本論文では、各試験項目の試験方法と測定結果、並びに予測計算結果との比較について述べる。予測と実測の比(C/E)は、過剰反応度:1.05、制御棒価値:0.96
1.01、等温温度係数:0.951.01であった。本性能試験により、高度化した MK-III炉心の核特性を把握するとともに、核計算手法の妥当性を確認した。
福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 井上 典洋*; 上田 英樹; 岸本 泰明; 山川 考一; Faenov, A. Y.*; Magunov, A. I.*; Pikuz, T. A.*; et al.
Laser-Generated & Other Lab. X-Ray & EUV Sources (Proceedings of SPIE Vol.5196), p.234 - 243, 2004/00
10W/cmを超える強レーザー場中における希ガスクラスターからのX線発生に関する研究を行った。本研究では、レーザープレパルスによるクラスターの破壊を抑制するため、ポッケルスセルを用いてプレパルスを除去し、さらに、特殊ノズルを用いてマイクロメーターサイズの巨大クラスターを発生させた。また、時間依存Bolzmann-KineticモデルによるX線スペクトルのシミュレーションを行い、実験結果を定量的に再現することに成功した。
Povinec, P. P.*; Livingston, H. D.*; 島 茂樹*; 青山 道夫*; Gastaud, J.*; Goroncy, I.*; 広瀬 勝己*; Huynh-Ngoc, L.*; 池内 嘉宏*; 伊藤 集通; et al.
Deep Sea Research Part 2: Topical Studies in Oceanography, 50(17-21), p.2607 - 2637, 2003/09
被引用回数：100 パーセンタイル：89.14(Oceanography)国際協力による調査航海"IAEA'97"が1997年に北西太平洋で行われた。本調査で得られた主な結果は以下のように要約される。(1)観測された現在の海洋学的パラメータのレベルは、歴史的なデータセットとの間に差を示した。(2)海洋中の超ウラン元素濃度の鉛直プロファイルでは、典型的な亜表面極大が観測された。しかしながら、歴史的なデータに比べ、その極大濃度は約1/4に減少しており、出現深度も2倍程度に深くなっていた。そして、この24年間で海水中のインベントリが約20%減少していることがわかった。また、(3)
Sr及び
Csデータより、観測された濃度プロファイルの時間変化は地域的な水塊循環の結果生じていることがわかった。さらに、(4)北西太平洋に対する主な流入があってから40年も経った現在においてすら表層海水の放射性核種濃度には緯度依存性が見られている。本研究の結果は、これらの放射性核種の海水中での挙動及び過去24年の水塊循環の物理的に駆動力に関する示唆をともなって北西太平洋における放射性核種の分布に関する最も包括的な最近の成果をしめしている。
福田 祐仁; 山川 考一; 赤羽 温; 青山 誠; 井上 典洋*; 上田 英樹; Abdallah, J. Jr.*; Csanak, G.*; Faenov, A. Y.*; Magunov, A. I.*; et al.
JETP Letters, 78(3), p.115 - 118, 2003/08
被引用回数：30 パーセンタイル：77.46(Physics, Multidisciplinary)マイクロメートルサイズのアルゴンクラスターに対して集光強度10W/cmのレーザー光を照射し、発生したX線を測定した。非定常キネティックモデルによって計算された多価イオンからのX線生成量の時間変化は、実験で得られたスペクトルを定性的に説明することができた。
青山 成夫*; 石井 卓*; 堀江 芳博*; 穂刈 利之*; 堀田 政國*
PNC TJ1060 92-002, 854 Pages, 1992/03
付録I 試験実施状況写真 付録II 水質測定データ 付録III 流量および圧力測定データ
青山 成夫*; 石井 卓*; 堀田 政國*; 安達 健男*; 堀江 芳博*; 穂刈 利之*
PNC TJ1060 92-001, 240 Pages, 1992/03
国内で開発された装置(HGP-Perm-10)を用いて、東濃鉱山正馬様洞AN-1号孔において、深部地下水の採水、水質計測、成分分析及び水理特性を測定し、地下深部の水理特性・地化学特性データの蓄積を図った。採水、水質計測は深度540.5560.5mの1区間で行い、総採水量は最終的に944lに達した採水期間は10日間に及び、得られた原位置センサーによる水質計測結果は、水温28.3
、pH6.3、ORP-430mV、電気伝導度1890S/cmであった。フローセルセンサーによる地上での水質計測結果は、pH6.4、ORP-280mV、溶存酸素濃度0.25mg/l(換算値)であり、電気伝導度は不具合が発生し、正しく計測できなかった。また成分分析結果からは、Caと重炭酸イオンが多く、浅層地下水によく見られる水質を呈していた。また、
D,18Oの分析値は当該地域の地表水と地下水との中間的な値であった。水理特性試験は(1)947951m(2)948952m(3)946950m(4)540.5544.5m(5)277.5281.5mで実施された。水理特性試験の内容は初期間隙水圧測定、定常注入試験、非定常試験であった。初期間隙水圧測定は水晶式圧力センサを用いて実施され、91.9226.29kgf/cm2の範囲の測定結果が得られ、深度に応じてほぼ静水圧分布していることがわかった。定常注入試験では、有効注入圧力と流量データの良好なリニアリティが得られ、410-8710-6cm/secの3オーダー弱の範囲の透水性を評価することができた。また非定常試験では、定流量ポンプにより111cc/minの範囲で一定流量制御がなされ、0.0130.28md( 110-8310-7cm/sec)の範囲の浸透性を評価することができた。
福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 桐山 博光; 山川 考一; 森 道昭; 神門 正城; 小瀧 秀行; 益田 伸一*; Echkina, E. Yu.*; et al.
no journal, ,
相対論的強レーザー場(
W/cm)とArクラスターとの相互作用により、指向性(エミッタンス=0.4
mm mrad)を有する相対論電子(最大エネルギー58MeV,総電荷=2nC)の発生に成功した。30MeV以上の高エネルギー電子は、クラスターとレーザー光との相互作用によって注入され、その後、レーザー光によって直接加速され生成したものであることが、PICシミュレーションによる解析から明らかとなった。
福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 林 由紀雄; 本間 隆之; 神門 正城; 金沢 修平; 桐山 博光; 近藤 修司; 小瀧 秀行; et al.
no journal, ,
高強度レーザー励起航跡場による電子加速は、レーザープラズマ加速器の原理検証や極短パルスX線源開発にとって重要な役割を果たしている。最近、準単色の電子発生が報告され注目を浴びているが、電子注入過程のコントロールによる準単色電子のエネルギー制御と安定化が今後の研究課題となっている。本研究では、強光子場中でのクラスター媒質を用いた電子加速実験を行い、レーザープラズマ加速におけるクラスターの役割について調べた。その結果、クラスター媒質を用いて初めて、指向性を有する相対論電子の発生に成功した(最大エネルギー=58MeV)。電子エネルギー分布は、温度の異なる2つの成分から構成されている。2D-PICシミュレーションによる解析から、高エネルギー成分を構成する電子は、レーザー光との相互作用によってクラスターから生成した電子が、レーザー光に注入され、その後、レーザー光によって直接加速されて生成したものであることが明らかとなった。
