Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
大澤 崇人; 長澤 俊作*; 二宮 和彦*; 高橋 忠幸*; 中村 智樹*; 和田 大雅*; 谷口 秋洋*; 梅垣 いづみ*; 久保 謙哉*; 寺田 健太郎*; et al.
ACS Earth and Space Chemistry (Internet), 7(4), p.699 - 711, 2023/04
被引用回数：6 パーセンタイル：74.34(Chemistry, Multidisciplinary)小惑星試料中の炭素をはじめとする主要元素の濃度は、地球上の生命の誕生や太陽系の進化について非常に重要な情報を与えてくれる。ミュオンX線を用いた元素分析は、固体物質の元素組成を決定する最も優れた分析方法の一つであり、特にバルク試料中の軽元素濃度を非破壊で測定できる唯一の方法である。我々は、探査機「はやぶさ2」が小惑星リュウグウから回収した貴重な微小試料中の炭素などの主要元素の濃度を測定するために、ミュオンX線を用いた新しい分析システムを開発した。この分析システムは、ステンレス製の分析チャンバー、クリーンな環境で小惑星サンプルを操作するためのアクリル製のグローブボックス、分析チャンバーを囲むように配置されたGe半導体検出器から構成されている。測定に重要なバックグラウンドレベルを含め、分析装置の性能は初期から後期まで大幅に向上した。フィージビリティスタディの結果、最新型のミュオンX線分析装置は、「はやぶさ2」のサンプルモデル中の炭素濃度を6日間の測定で10%以下の不確かさで決定できることがわかった。
奥村 拓馬*; 東 俊行*; Bennet, D. A.*; Caradonna, P.*; Chiu, I.-H.*; Doriese, W. B.*; Durkin, M. S.*; Fowler, J. W.*; Gard, J. D.*; 橋本 直; et al.
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 31(5), p.2101704_1 - 2101704_4, 2021/08
被引用回数：2 パーセンタイル：14.50(Engineering, Electrical & Electronic)超伝導転移端センサー(TES)マイクロ熱量計は、優れたエネルギー分解能と高い効率を持った、加速器施設での実験に理想的なX線検出器である。高強度パルス荷電粒子ビームを用いたTES検出器の性能を研究するために、日本の陽子加速器研究施設(J-PARC)でパルスミュオンビームを用いてX線スペクトルを測定した。X線エネルギーの実質的な時間的シフトがパルスミュオンビームの到着時間と相関していることを発見した。これは、最初のパルスビームからのエネルギー粒子の入射によるパルスパイルアップによって合理的に説明された。
X rays奥村 拓馬*; 東 俊行*; Bennet, D. A.*; Caradonna, P.*; Chiu, I. H.*; Doriese, W. B.*; Durkin, M. S.*; Fowler, J. W.*; Gard, J. D.*; 橋本 直; et al.
Physical Review Letters, 127(5), p.053001_1 - 053001_7, 2021/07
被引用回数：16 パーセンタイル：77.14(Physics, Multidisciplinary)超伝導遷移エッジ型センサーマイクロカロリメーターを用いて、鉄のミュー原子から放出される電子X線を観測した。FWHMでの5.2eVのエネルギー分解能により、電子特性
および
X線の非対称の広いプロファイルを約6keVの超衛星線線とともに観察することができた。このスペクトルは、電子のサイドフィードを伴う、負ミュオンと
殻電子による核電荷の時間依存スクリーニングを反映している。シミュレーションによると、このデータは電子殻および殻の正孔生成と、ミュオンカスケードプロセス中のそれらの時間発展を明確に示している。
impurity band state as the origin of high Curie temperature in the 
-type ferromagnetic semiconductor (Ga,Fe)Sb武田 崇仁*; 坂本 祥哉*; 荒木 恒星*; 藤澤 唯太*; Anh, L. D.*; Tu, N. T.*; 竹田 幸治; 藤森 伸一; 藤森 淳*; 田中 雅明*; et al.
Physical Review B, 102(24), p.245203_1 - 245203_8, 2020/12
被引用回数：7 パーセンタイル：35.48(Materials Science, Multidisciplinary)(Ga
,Fe
)Sb is one of the promising ferromagnetic semiconductors for spintronic device applications because its Curie temperature (Tc) is above 300 K when the Fe concentration 
is equal to or higher than 0.20. However, the origin of the high Tc in (Ga,Fe)Sb remains to be elucidated. To address this issue, we use resonant photoemission spectroscopy (RPES) and first-principles calculations to investigate the x dependence of the Fe 3 states in (Ga,Fe)Sb ( = 0.05, 0.15, and 0.25) thin films. The observed Fe 2-3 RPES spectra reveal that the Fe-3 impurity band (IB) crossing the Fermi level becomes broader with increasing , which is qualitatively consistent with the picture of double-exchange interaction. Comparison between the obtained Fe-3 partial density of states and the first-principles calculations suggests that the Fe-3 IB originates from the minority-spin (
) 
states. The results indicate that enhancement of the double-exchange interaction between 
electrons with increasing is the origin of the high Tc in (Ga,Fe)Sb.
野口 悠人; 丸山 孝仁; 上野 健一; 小舞 正文; 武田 信和; 角舘 聡
Fusion Engineering and Design, 109-111(Part B), p.1291 - 1295, 2016/11
被引用回数：2 パーセンタイル：17.85(Nuclear Science & Technology)本論文ではITERブランケット遠隔保守機器のハンマー打撃試験について報告する。ITERではブランケット遠隔保守機器として軌道ビークル型を採用しており、円弧状の軌道を真空容器の赤道面に敷設し、数ヶ所のポートから強固に支持をとる構造となっている。ITER真空容器赤道ポートでの地震応答加速度スペクトルはピークが14Gに及ぶ過酷なものであり、ブランケット遠隔保守機器の構造健全性を示すためにはシステムの動的応答評価が不可欠である。今回、有限要素法による地震解析を検証するとともに実験的に減衰率を測定するため、ブランケット遠隔保守機器フルスケールモックアップのハンマー打撃試験による実験モーダル解析を実施した。打撃試験によりフルスケールモックアップの主要な垂直振動モードの固有周波数が7.5Hzであり減衰率が0.5%であることが得られた。大地震などの大振幅振動時にはより大きな構造減衰が予測されるものの、小振幅加振時の動的特性と有限要素法による弾性解析結果との一致を確認した。
野口 悠人; 丸山 孝仁; 武田 信和; 角舘 聡
Proceedings of 23rd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-23) (DVD-ROM), 9 Pages, 2015/05
本論文ではITERブランケット遠隔保守機器の地震解析について報告する。ITERではブランケット遠隔保守機器として軌道ビークル型を採用しており、円弧状の軌道を真空容器の赤道面に敷設し、数ヶ所のポートから強固に支持をとることで可搬重量の向上を実現している。そのため遠隔保守機器の地震に対する構造健全性を示すためには、ビークルの軌道上の位置および姿勢による系の動的応答の変化を評価する必要がある。今回、遠隔保守機器全体FEモデルを作成しビークルの位置・姿勢に関するパラメータサーベイを実施することで、遠隔保守機器の地震に対する最悪条件を特定した。全体FEモデル解析により得られた各部への荷重値を境界条件として用いて詳細な部分FEモデル解析を実施し、遠隔保守機器の主要機器の構造強度を検証した。これら二段階の解析により、ITER遠隔保守機器が安全停止地震(SSE)に対する耐震性を有することを確認した。
丸山 孝仁; 野口 悠人; 武田 信和; 角舘 聡
Plasma and Fusion Research (Internet), 10(Sp.2), p.3405010_1 - 3405010_4, 2015/02
The ITER blanket remote handling system (BRHS), which handles blanket modules inside the vacuum vessel and will be procured by Japan Atomic Energy Agency, is required to replace 440 blanket first wall panels in two years. We employed an RBD approach in this analysis. The availability was calculated numerically by using a Monte Carlo method with the RBDs. The BRHS will replace 440 first wall panels in a 250 Gy/h 
radiation environment. Although radiation-hardened components are used in the BRHS, radiation is still the main cause of failures. The analysis considers two scenarios. One is called "initial scenario" in which spares or actions to improve availability were neither prepared nor implemented. The other is called "expected scenario" and has effective spares and actions. Availability was calculated as 41% in the initial scenario. In this case, the probability to replace all 440 first wall panels in two years was 65%. Based on these results, we applied three actions to the expected scenario to improve availability: preparing spares, optimising repair timing, and repairing cameras in the vacuum vessel. These actions shorten the time to repair. In the expected scenario, availability and completion probability improved to 49% and 99.5% respectively due to the three actions that shorten time to repair. Therefore, we concluded that the BRHS will have the availability to replace all 440 first wall panels in two years as required.
丸山 孝仁; 油谷 篤志; 武田 信和; 角舘 聡; 中平 昌隆; Tesini, A.*
Fusion Engineering and Design, 89(9-10), p.2404 - 2408, 2014/10
被引用回数：8 パーセンタイル：45.42(Nuclear Science & Technology)For maintenance of ITER, a system to remotely handle the shield blanket modules is necessary because of high -ray field. Blanket handling will be carried out by robotic devices such as power manipulators. The manipulator should have a non-contact sensing system to install and grasp a module, and the manipulator is required to be accurate within 5 mm in translational motion and 1 degree in rotational motion. The Robot Vision System (RV) was adopted as the non-contact sensing system. To satisfy the requirements, three widely used methods of RV were adopted: Stereo Vision, Visual Feedback and Visual Servoing. Stereo Vision is a RV method using two cameras. In Visual Feedback, the manipulator moves to the target position in many sequential steps. In Visual Servoing, the manipulator moves in order to fit the current picture with the target picture. Also, note that it is completely dark in the vacuum vessel and lighting is needed. Tests for grasping a module using those three methods were carried out and the measuring error of the RV system was studied. The results of these tests were that the accuracy of the manipulator's movements was within 1 mm and 0.3 degrees using RV. This satisfies the requirements; therefore, it is concluded that RV is suitable as the non-contact sensing system for the ITER BRHS.
齋藤 真貴子; 上野 健一; 丸山 孝仁; 村上 伸; 武田 信和; 角舘 聡; 中平 昌隆*; Tesini, A.*
Fusion Engineering and Design, 89(9-10), p.2352 - 2356, 2014/10
被引用回数：8 パーセンタイル：50.50(Nuclear Science & Technology)ITERプラズマ運転終了後、真空容器内には放射化ダストが堆積する。ブランケット遠隔保守装置(IVT)は、真空容器内に展開されブランケットの交換を行う。その後IVTはホットセル建屋(HCF)に戻り、IVT自身もメンテナンスが必要となる。その際、IVT表面に付着した放射化ダストによりメンテナンス作業員が被ばくすると想定される。本研究では、HCFでのメンテナンス作業中の被ばく量を評価するため、IVTのダスト汚染量の見積を行った。ITERではIVT汚染シナリオが想定されている。また、プラズマ運転終了後からIVTのメンテナンスが行われるまでの時間を345日と仮定している。これらのシナリオから、汚染源を無限平板と仮定して放射化ダストからの実効線量率を計算した。その結果、W-181とTa-182が支配的な核種であることがわかった。ダストがすべてW-181又はTa-182であると仮定すると、それぞれ実効線量率は400
Sv/hと100Sv/hであった。また、ITERで決められている線量規制値と想定されている年間最大作業時間から、実効線量率制限値を算出し、これは4.18Sv/hという値であった。この値を満たすために、除染プロセスを仮定し、除染後の実効線量率を算出した。
上野 健一; 油谷 篤志; 齋藤 真貴子; 丸山 孝仁; 武田 信和; 村上 伸; 角舘 聡
Plasma and Fusion Research (Internet), 9, p.1405012_1 - 1405012_4, 2014/02
To reduce the maintenance workers dose rate caused by activated dust adhering to the ITER blanket remote handling system (BRHS), the dust must be removed from the BRHS surfaces. Dust that may adhere to the top surface of the BRHS rail from cyclic loading of the in-vessel transporter was considered to be the most difficult aspect for dust removal. Dust removal experiments were conducted to simulate the materials, conditions, and cyclic loading of actual BRHS operations. Tungsten powder was used to simulate the dust. A combination of dust removal methods including vacuum cleaning and brushing were applied to simulated dust that adhered to the test pieces. The results show that simulated dust was able to be removed following a 60-second vacuum cleaning and an additional 60-second vacuum cleaning and brushing. Trace amounts of simulated dust (7.8
10
g/mm
) still remained after this additional cleaning.
大澤 崇人; 平尾 法恵; 武田 信從*; 馬場 祐治
Earth Planets and Space, 61(8), p.1003 - 1011, 2009/10
被引用回数：4 パーセンタイル：12.32(Geosciences, Multidisciplinary)タイプIIIケロジェンに類似した炭素質物質と考えられているphase Qには極端に高い濃度の重い希ガスが濃縮している。phase Qは隕石中の極めてマイナーな部位であることから、極めて高い希ガス保持力を持っていなければならない。本研究ではケロジェンの希ガス保持力を検証するため、X線光電子分光並びにX線吸収スペクトルを3keVのアルゴンを照射したケロジェン(石炭)と炭素同素体について測定した。結果、炭素同素体はいずれもケロジェンよりもはるかに高いアルゴン保持力を示した。この予想外の結果はケロジェンがアルゴンの担体として不適格であり、phase Qが地球のケロジェンと似ていない可能性を示唆している。phase Qはケロジェンよりも秩序立った分子構造を持っているのかもしれない。
ionsLee, C. G.; 大村 孝仁*; 武田 良彦*; 松岡 三郎*; 岸本 直樹*
Journal of Nuclear Materials, 326(2-3), p.211 - 216, 2004/03
被引用回数：4 パーセンタイル：28.74(Materials Science, Multidisciplinary)耐照射損傷材として注目されているMg-Alスピネルにおいて、大電流イオン照射による体積及び硬度の変化を調べた。イオン照射は、60keV銅負イオンを線量310
ions/cmに固定し、最大線量率100A/cmまで行った。ナノインデンテーションで測定した硬度は全体に照射に伴い大きな減少を示した。硬度のイオン線量率依存性は体積変化の線量率依存性と強い相関を示し、硬度が減少すると体積が増加することがわかった。照射後のRBS測定結果、非晶質化は起きていないことから、本研究での照射誘起軟化の原因は一般に知られている照射誘起非晶質化ではないことを意味する。一方、光吸収の測定結果から、スピネル結晶の陰イオン副格子での照射誘起点欠陥及びその集合体が、照射誘起スエリングに大きく関与していることがわかった。
井上 隆一; 野口 悠人; 丸山 孝仁; 谷川 尚; 武田 信和; 角舘 聡
no journal, ,
ITER真空容器内に設置される約440個の第一壁はプラズマからの熱を除熱する機能を有し、定期交換を行う機器として位置付けられ、定期交換用の保守ロボットには、除熱用冷却配管の溶接・切断・検査が要求される。この要求を満足するために保守ロボットの一部である溶接・切断・検査ツールは、内径42mm、肉厚3mmの冷却配管に対し、配管の外側からのアクセスが構造上、困難なため配管内アクセス方式を主案にツール技術開発を進めている。本報では、ツールの調達仕様を明確にする重要な技術開発として、(1)レーザー溶接品質を左右する溶接開先部ギャップ計測・開先合わせ修正・溶接・溶接ビード観察の4つの機能を一つのツールで実施可能な溶接技術、(2)切断切粉の発生がなく再溶接可能な良質な切断面(表面あらさRa=5m以下)となる機械的切断による再溶接技術について報告する。
小舞 正文; 安斉 克則; 野口 悠人; 齋藤 真貴子; 丸山 孝仁; 武田 信和; 角舘 聡
no journal, ,
現在建設中の国際熱核融合実験炉ITERでは、放射線環境(250Gy/hr)のため完全遠隔による炉内保守が必要となっている。原子力機構はブランケット遠隔保守ロボットの調達に向けて、保守ロボットに用いる耐放射線性機器の開発・統合試験を進めている。本発表では耐放射線性機器開発の最新状況について報告する。
大澤 崇人; 野澤 拓也; 二宮 和彦*; 武田 伸一郎*; 高橋 忠幸*; Chiu, I.-H.
no journal, ,
We explored the use of CdTe double-sided strip detectors (CdTe-DSD) for 2D elemental imaging in prompt gamma-ray neutron activation analysis (PGA). By analyzing a sample containing 
Dy, 
Eu, and 
B, we demonstrated that CdTe-DSD can simultaneously measure the energy and position of gamma rays, enhancing the resolution and accuracy of PGA. Reconstructed images confirmed the feasibility of this method. Future improvements, such as adding lithium plates to reduce scattered neutrons and employing a multi-pinhole collimator to increase sensitivity, are essential for optimizing CdTe-DSD applications in PGA.
Chiu, I.-H.; 大澤 崇人; 二宮 和彦*; 武田 伸一郎*; 桂川 美穂*; 高橋 忠幸*; 渡辺 伸*; 久保 謙哉*; 齋藤 努*; 水本 和美*; et al.
no journal, ,
We developed a non-destructive 3D elemental analysis technique with CdTe double-sided strip detectors (CdTe-DSD) at J-PARC for an archaeological sample. The sample, a melting pot from the Edo period, was excavated at the Yotsuya 1-chome site. The muon analysis allowed us to investigate the chemical reactions that occurred in the pot. A 3D image of silicon in the 72-78 keV range was reconstructed using an iterative algorithm, demonstrating that this method is effective for analyzing artifacts without damage.
Chiu, I.-H.; 大澤 崇人; 墨田 岳大*; 池田 瑞*; 二宮 和彦*; 武田 伸一郎*; 南 喬博*; 高橋 忠幸*; 渡辺 伸*
no journal, ,
Boron neutron capture therapy (BNCT) is a neutron-based cancer treatment requiring real-time B dose monitoring for optimal effectiveness. We demonstrate the use of a cadmium telluride double-sided strip detector (CdTe-DSD) for precise boron imaging, offering a few keV energy resolution (FWHM) in the hundred-keV range and 0.25 mm spatial resolution. Using a pinhole collimator, our experiment at JRR-3 measured the B distribution in a solid sample containing 0.3 mg of B under neutron exposure. Despite gamma-ray background from 
Cd, we obtained an 11.5 mm diameter projection image with a 0.115 cps counting rate. These results highlight the CdTe-DSD's potential to enhance BNCT by providing high-fidelity B distribution insights.
Chiu, I.-H.; 大澤 崇人; 墨田 岳大*; 池田 瑞*; 二宮 和彦*; 武田 伸一郎*; 南 喬博*; 高橋 忠幸*; 渡辺 伸*
no journal, ,
ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)は、中性子とホウ素の核反応を用いたがん治療法である。この反応は線と線(478keV)が生成されるが、線は短距離を移動するため、近傍の細胞だけを破壊できる。そして、ホウ素のリアルタイムな3次元分布を取得できれば、がんのみを効果的に照射し、正常細胞の損傷を最小限に抑えることができる。本研究は、中性子照射中に線測定によりホウ素の位置を特定することを成功した。
Chiu, I.-H.; 大澤 崇人; 墨田 岳大*; 池田 瑞*; 二宮 和彦*; 武田 伸一郎*; 南 喬博*; 高橋 忠幸*; 渡辺 伸*
no journal, ,
ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)は、中性子とホウ素(10B)の核反応を利用したがん治療法である。但し、現在BNCTの治療効果をリアルタイムで計測する方法がないということが問題となる。BNCTの治療精度向上のためには、中性子照射中にリアルタイムでホウ素の3次元分布を測定する方法が求められている。我々は天文学で使われる二次元テルル化カドミウム硬X線イメージング検出器(CdTe-DSD)を活用し、Bの原子核と中性子反応で発生する即発線を検出することによって、BNCT-SPECTシステムを開発している。本研究では、CdTe-DSDを用いて日本の原子炉JRR-3でホウ素の測定実験を行った。JRR-3に設置されたPGAは国内唯一の即発線分析装置で、高強度(1.810
/cm/sec)の低エネルギー(0.025eV)中性子ビームを提供し、ホウ素分析に多くの技術的蓄積がある。本実験では、点状固体サンプル(210.2mm
のホウ素の固体化合物)を使用し、十分な統計を蓄積するために42時間の中性子照射を行った。再構成したホウ素の画像の空間分解能は7mmである。本発表では、これまでの解析詳細と実験成果を紹介する。
大澤 崇人; 平尾 法恵; 武田 信從*; 馬場 祐治
no journal, ,
炭素同素体並びにケロジェン(石炭)へのイオン照射実験を行い、捕獲された希ガス濃度をXPS, XASで測定することでターゲットの希ガス保持力を評価する方法を確立し、保持力を比較した。その結果phase Qに似ていると考えられているケロジェンにはアルゴンが入り辛いことが判明した。この予想外の事実はケロジェンが希ガスの担体として劣っていることを示しており、phase Qはケロジェンとは異なった炭素骨格の構造を持っている可能性を示唆している。
