NMR determination of noncollinear antiferromagnetic structure in TbCoGa

徳永 陽; 齋藤 庸*; 酒井 宏典; 神戸 振作; 眞田 直幸*; 綿貫 竜太*; 鈴木 和也*; 川崎 裕*; 岸本 豊*

Physical Review B, 84(21), p.214403_1 - 214403_7, 2011/12

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.84.214403

本論文はTbCoGaにおいて特異な磁気構造が実現していることをGa核のNMR研究により明らかにしたものである。TbCoGaは単純な結晶構造にもかかわらず低温で非常に複雑な磁性を持ち、その起源として磁気双極子と電気四極子相互作用の競合という新規なメカニズムが提唱されていた。本研究によりこの物質の基底状態における磁気秩序構造が初めて明らかになった。同定された磁気構造は2つの波数ベクトルを持ったノンコリニアー型の構造であり、この特異な磁気構造はこの物質における複雑な電子間相互作用の存在を示している。本論文ではその起源の一つとして、上記の磁気双極子と電気四極子相互作用の競合に加え、TbGa正方格子内に内在する磁気的なフラストレーションの可能性を新たに指摘した。

研究所設置地区における高密度電気探査,2

中村 隆浩; 真田 祐幸; 杉田 裕; 手島 稔*; 岸本 宗丸*; 松尾 公一*

JAEA-Research 2008-102, 58 Pages, 2009/03

JAEA-Research-2008-102.pdf:48.97MB

本報告書は、日本原子力研究開発機構が北海道天塩郡幌延町で進めている幌延深地層研究計画の地質環境モニタリング技術の開発として、坑道掘削に伴う地下水挙動の変化を捉える目的で、高密度電気探査を実施し、その結果をまとめたものである。本調査は今回が第2回目の調査であり、研究所設置地区に設定した2本の測線について、2極法の電気探査を実施した。その結果、比抵抗の断面分布は、地表近傍が20m前後と高く、深くなるにつれおおむね2m程度と低くなり、既存調査結果と整合する結果が得られた。また、比抵抗モデルと水質モデルを比較した結果、比抵抗値が塩分濃度を反映していることが確認できた。昨年度の電気探査結果と比較した結果、見掛比抵抗の値及び分布傾向については、大きな差異は認められず、再現性の高い良好なデータが取得できたと考える。また、このことより、立坑掘削による地下水挙動への影響は現時点では認められない結果が得られた。

Study of impurity injection scenario in burning plasmas

竹永 秀信; 久保 博孝; 鎌田 裕; 三浦 幸俊; 岸本 泰明; 小関 隆久

Fusion Science and Technology, 50(4), p.503 - 507, 2006/11

https://doi.org/10.13182/FST06-A1273

核融合炉では、不純物入射により主プラズマ周辺部でも放射損失を増大させ、ダイバータ板への熱負荷集中を避けることが考えられている。一方で、密度勾配に比例した新古典輸送による内向き速度のため、不純物はプラズマ中心に蓄積しやすく、過度な蓄積を抑制する必要がある。本研究では、燃焼プラズマでの不純物入射シナリオを確立するために、先進定常トカマク炉(A-SSTR2)のパラメータを用いて、不純物入射により主プラズマとその周辺部で400MWの放射損失を得たときに、4GW出力に必要な閉じ込め性能と周辺密度をさまざまな不純物蓄積度,電子密度分布において評価した。評価には、1次元輸送解析コードTOPICS/IMPACTを用い、不純物はアルゴンとした。JT-60Uの内部輸送障壁を有する弱磁気シアプラズマで観測された電子の2倍程度のアルゴン蓄積度では、蓄積しない場合と比較して若干の閉じ込め改善で4GW出力を得ることが可能である。密度分布尖塔化による不純物蓄積のため必要となる閉じ込め性能の増加も小さい。一方、不純物の拡散が新古典値まで低減した場合には、尖塔化した密度分布では、強いアルゴンの蓄積により中心部の放射損失が増大し、高い閉じ込め性能が要求される。以上の結果から、アルゴンの蓄積度が電子の2倍程度であれば、尖塔化した密度分布でも不純物入射シナリオが成立することを明らかにした。

Generation of X-rays and energetic ions from superintense laser irradiation of micron-sized Ar clusters

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

https://doi.org/10.1017/S0263034604223047

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=10W/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、210photons/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。

Optimized energetic particle emissions from Xe clusters in intense laser fields

福田 祐仁; 山川 考一; 赤羽 温; 青山 誠; 井上 典洋*; 上田 英樹; 岸本 泰明

Physical Review A, 67(6), p.061201_1 - 061201_4, 2003/06

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.67.061201

高強度レーザーとXeクラスターとの相互作用によって発生する高エネルギー粒子(多価イオン,電子)のエネルギー分布及び価数分布を測定した。その結果、高強度レーザーの特性(パルス幅,チャープ)を制御することによって、高エネルギー粒子放出過程を最適化できることを見いだした。

Large-scale simulation system and advanced photon research

上島 豊; 岸本 泰明

Proceedings of 3rd International Symposium on High Performance Computing, p.524 - 534, 2000/00

'Intel Paragon XP/S 75MP834'にチューニングしたProgressive Parallel Plasma (P) 2D codeを開発した。この計算機は834のノードからなり、総合性能は120GFLOPSである。それぞれのノードには1つの通信用CPUと2つの計算用CPUをもち、128MBのメモリを搭載している。この計算機の能力を十分に引き出すために、Pコードは、Variable dimension法で省メモリ・集中管理プログラミングを行い、従来の大規模計算で行っていたベクトルプログラミングをスカラプログラミングに変更することでキャッシュヒット率を向上させている。また、ノード内の2CPUを高効率で動作させるためのメモリ排他制御プログラミングや入出力を40倍以上向上させる並列入出力技法を取り入れている。この結果、53ナノ秒/粒子/ステップ(実効42GFLOPS=理論性能の35%)という、高速計算を達成した。また、計算後のデータ転送、解析処理、画面表示まで自動に制御するシステムを実装している。

Ion explosion and multi-mega-electron-volt ion generation from an underdense plasma layer irradiated by a relativistically intense short-pulse laser

山極 満; Koga, J. K.; L.N.Tsintsadze*; 上島 豊*; 岸本 泰明

Physical Review E, 60(5), p.5987 - 5990, 1999/11

https://doi.org/10.1103/PhysRevE.60.5987

相対論的高強度短パルスレーザーと低密度プラズマ層との相互作用において生じるイオンの加速並びに膨張について検討を行った。イオン及び電子ダイナミクスは実質量比の2次元PICシミュレーションにより解析した。レーザーの強い動重力あるいは強力な光圧によって電子が排出され、レーザー伝播方向に誘起される電場によりイオンはMeV領域にまで加速されることを見いだした。このようなイオンのクーロン爆発はレーザーがプラズマ層を完全に通過した後に顕著となり始めることを明らかにした。

Giga-particle simulation on short pulse X ray generation with ultra-shortpulse relativistic laser

上島 豊*; 荒川 拓也*; 岸本 泰明; 佐々木 明; 田島 俊樹*

Inst. Phys. Conf. Ser., (159), p.325 - 328, 1999/00

今年の3月に原研が達成した100TW、20フェムト秒の短パルス相対論的高強度レーザーを低Z物質に照射すると、レーザーパルス長程度の短パルスX線が発生することが期待される。このX線放射の主要なメカニズムは、ラーマー放射と制動放射であり、それぞれkeV、MeVを越えるエネルギーの極短パルス高強度X線を発生する。われわれは、このX線放射の強度、放射角度分布、光子エネルギースペクトラムを明らかにするために、1G粒子を使った大規模2次元PICコードによりシミュレーションを行った。また、このシミュレーションによりターゲットの電子密度、レーザーの集光、イオン化、衝突過程がX線生成過程にどのような影響を及ぼすか、また、ほかの競合現象との関係について考察し、発生しうる短パルスX線の応用についていくつかの提案を試みる。

極短パルスレーザー照射によるX線発生機構とその定量的評価

上島 豊*; 岸本 泰明; 佐々木 明; 森林 健悟*; 永島 圭介; 加道 雅孝; 匂坂 明人*; 田島 俊樹*

JAERI-Research 98-048, 46 Pages, 1998/08

JAERI-Research-98-048.pdf:1.88MB

相対論的高強度短パルスレーザーの実現により、その極めて強い電磁場とプラズマの電子との非線形相互作用過程から、高線量のX線を発生することができるようになった。高Z物質を媒質に用いた場合、複雑な過程を経て(分極、原子過程など)X線を発生するのに対して、相対論的高強度レーザーと低Z物質との相互作用では、極短パルスのラーマー放射と制動放射が主要なX線放射メカニズムとなる。我々は、これらのX線の強度、放射角度分布、光子エネルギースペクトラムを評価した。また、ラーマー放射の強度を増大させるために必要な媒質プラズマやレーザー照射の配置などの条件について考察を行った。特に、ラーマー放射は、その光子エネルギースペクトラムが連続で、かつ高エネルギーに極大値を持つため、中空原子型のX線レーザーや超高速診断光など、多くの応用の可能性を秘めた光源である。

再処理施設低レベル放射性廃液放出に伴なう海洋拡散調査

岩崎 皓二*; 福田 整司*; 平山 昭生*; 北原 義久*; 岸本 洋一郎; 大和 愛司; 倉林 美積*; 吉村 征二; 黒須 五郎; 圷 憲; et al.

PNC TN841 78-69VOL1, 127 Pages, 1978/12

PNC-TN841-78-69VOL1.pdf:9.43MB

動力炉・核燃料開発事業団(以下事業団と略す)東海事業所再処理施設のホット試験は1977年9月より開始された。このホット試験期間中の1977年11月末より翌1978年6月までの約7ケ月の間,再処理施設からの低レベル放射性廃液の放出に伴なう放出口周本海域における廃液の拡散について調査を実施した。廃液は,1.8Km沖合までパイプラインにより運ばれ,海面下約16mの海中放出管ノズルから鉛直上方に向け放出される。調査は,ノズル放出による廃液の海表面に達するまでの希釈およびそれに続く海水による拡散状況を確認する目的で実施された。このため,廃液の放出時あるいは放出後の適当な時期に海水を採取し,全ベータ放射能,トリチウム,および137Csの濃度を測定した。その結果,トリチウム測定値によると放出口から海面に達するまでに,廃液は約1/1200に希釈され,また潮流に乗って流れ,流下350mの地点では約1/5000に希釈されることがわかった。さらに放出口を中心とした海域における海水中のトリチウム濃度は放出終了後ある程度の期間は,一時的に上昇するが,その後時間の経過とともに希釈され,バックグランドレベルの変動範囲内におさまる過程がこの調査を通して把握された。