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-edge to assess the U(V) electronic structure in FeUO
蓬田 匠; 秋山 大輔*; 大内 和希; 熊谷 友多; 東 晃太朗*; 北辻 章浩; 桐島 陽*; 河村 直己*; 高橋 嘉夫*
Inorganic Chemistry, 61(50), p.20206 - 20210, 2022/12
被引用回数：4 パーセンタイル：34.43(Chemistry, Inorganic & Nuclear)近年、U(VI)が(IV)に還元される時の中間体や、長期安定性をもつU(V)化合物の特異的な物性に関する研究が注目されている。しかし、U(V)の電子状態を詳細に分析した例は少ない。本研究では、U(V)の化合物のFeUO中のU(V)の電子状態を高エネルギー分解能蛍光検出(HERFD)-X線吸収端微細構造分光法(XANES)によって調べた。X線発光分光器を用いて取得したFeUO中のUのL端HERFD-XANESスペクトルから、従来のXANESスペクトルにはないピーク分裂をはじめて観測することができた。理論計算によるXANESスペクトルのシミュレーションの結果、このピーク分裂が良く再現でき、6d軌道の分裂によるものであることが明らかになった。この発見により、環境中で従来検出が困難であったU(V)の検出が容易になると期待され、環境科学をはじめとした幅広い分野での応用が期待される。
草間 義紀; 石川 正男
NEW DIAMOND, 21(3), p.24 - 25, 2005/07
JT-60などのプラズマ閉じ込め装置においては、プラズマ加熱を担う高エネルギー粒子の挙動に関する研究が進められている。これまでは、電場/磁場を用いたエネルギー分析器を利用して高速中性粒子のエネルギー分布を測定することから、高エネルギー粒子の閉じ込めに関する情報を得てきた。1990年代の後半に、シリコンなどの半導体を用いた放射線計測用検出器の発展として、耐放射線性に優れたダイヤモンドを用いた検出器(ダイヤモンド検出器)が開発され、トカマクプラズマ計測でも利用されるようになった。ダイヤモンドのバンドギャップは5.5eVとシリコン(1eV)に比べて大きいため、常温で使える利点がある一方、エネルギー分解能が劣る。そのため、使用にあたっては、エネルギー分解能を把握しておく必要がある。また、ダイヤモンド検出器は中性子に対して比較的高い感度を有する。そのため、JT-60ではポリエチレンと鉛で覆ってバックグラウンドの低減を図っている。このダイヤモンド検出器を用いて、JT-60の中性子発生環境で詳細な高速中性粒子の測定が可能となった。
大山 研司*; 伊藤 晋一*; 大友 季哉*; 長壁 豊隆; 鈴木 淳市; 松田 雅昌; 桑原 慶太郎*; 新井 正敏*
Applied Physics A, 74(Suppl.1), p.S1598 - S1600, 2002/12
被引用回数：2 パーセンタイル：11.49(Materials Science, Multidisciplinary)パルス中性子源に設置されるチョッパー型非弾性散乱中性子分光器に対して、その分解能の計算をモンテカルロシミュレーションにより行った。その結果、大強度陽子加速器計画(原研-KEK統合計画)における非結合型液体水素中性子モデレーターにダブルフェルミチョッパーを組み合わせた場合、0.1%のエネルギー分解能を達成できることが明らかになった。
斎藤 祐児; 中谷 健*; 松下 智裕*; 安居院 あかね; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; 横谷 明徳
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 474(3), p.253 - 258, 2001/12
SPring-8のアクチノイド科学ビームラインBL23SUは、アクチノイド化合物,半導体表面,生体関連物質の研究のために建設された。本ビームラインでは、可変偏光アンジュレータと非等刻線間隔格子分光器を用い、約300eV
2keVの軟X線を利用する。本発表では、分光器の性能テストにて得られた結果を報告する。エネルギー分解能評価は、酸素,窒素,ネオン気体の光吸収スペクトルを測定することにより行い、ほかの高分解能ビームラインで得られている性能と同程度であることがわかった。また、実験ステーションでは、0.51.8keVの円偏光放射光が、10
毎秒程度得られた。
斎藤 祐児; 木村 洋昭*; 鈴木 芳生*; 中谷 健*; 松下 智裕*; 室 隆桂之*; 宮原 恒あき*; 藤澤 正美*; 曽田 一雄*; 上田 茂典*; et al.
Review of Scientific Instruments, 71(9), p.3254 - 3259, 2000/09
被引用回数：187 パーセンタイル：98.99(Instruments & Instrumentation)SPring-8のBL25SUに建設した軟X線ビームラインで得られた、光エネルギーの0.5~1.8keVでの優れた性能について報告する。本ビームラインは、分光器として、非等測線回折格子を用いており、酸素及びネオンの1s吸収端(540及び870eV)において、他施設で得られているよりもはるかに良いエネルギー分解能約15000を得ることに成功した。実験ステーションでは、分解能5000時に、毎秒10個の光子を得ることができる。さらに、通常実験の妨げになる高次光の割合は0.1%以下と非常に小さい割合に抑えることができた。
酒井 卓郎; 佐藤 隆博*; 及川 将一*; 神谷 富裕; 宇野 定則
第12回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.97 - 99, 1999/07
原研高崎に設置されている3MVシングルエンド加速器は、高精度抵抗に流れる電流を測定することによって、加速電圧のフィードバック制御を行っている。しかしながら、この抵抗が放電や経年変化により劣化すると、加速器の設定電圧と実際の電圧との間にずれが生じる。そこで、ビームラインのエネルギー分布スリットを高精度化し、このスリット電流のバランスにより加速電圧を制御する方法を試みた。目標とするエネルギー分解能は、
E/E=1
10
であり、この値を達成するためには、スリットの開き幅を0.2mm以下にする必要がある。このスリットを2組を90°偏向磁石の上流と下流に設置し、スリット電流のバランスから加速電圧のフィードバック制御を行うことにした。
線検出器システムの開発山本 忠利; 清水 徳; 小澤 皓雄; 美留町 厚; 千崎 年彦; 片桐 政樹
JAERI-Research 99-032, 59 Pages, 1999/04
JAERI-Research-99-032.pdf:6.47MB
深海海底に存在する人工放射性物質から放出される放射線を計測することを目的として、深海放射能測定システムとして従来のNaI検出器と同様に使用できるように耐圧容器に収納した型の小型電気冷却式Ge検出器を製作した。そして水中における冷却試験及びエネルギー分解能測定試験を行い、Ge検出器を液体窒素温度まで約5.8時間で冷却でき、
Co1.33MeVのピークに対して2.66keVのエネルギー分解能を有することが確認できた。さらに、海洋科学技術センター所有の無人探査機ドルフィン3Kへの接続を行った後の海水中における放射能測定試験を行い、海底における天然放射性物質からの放射線を計測できることを確認した。
小林 捷平*
PNC TJ9604 97-001, 108 Pages, 1997/03
電子線型加速器と組み合わせて付設された京都大学鉛スペクトロメータKULSについて、まず、その諸特性を求めた:共鳴フィルター法により(1)中性子減速時間t(
s)とエネルギーE(keV)の関係(ビスマス孔:E=190/t^2、鉛孔:E=156/t^2)、(2)エネルギー分解能(ビスマス孔、鉛孔共に約40%)、飛行時間分析法により(3)中性子スペクトルを測定した。MCNPコードによる計算結果は、これらの実験値と全体によい一致を示した。次に、このKULSを用いて0.1eVから10keV領域におけるAm-241,Am-243,及びAm-242mの核分裂断面積を測定した。実験には、これらの電着膜とU-235の電着膜をそれぞれ背中合わせにした核分裂電離箱を用意し、測定結果をU-235(n,f)反応の標準断面積に規格化した。Am-241では、Dabbs等の実験値およびENDF/B-VIの評価値は本実験値とよい一致を示したが、JENDL-3.2の評価値は10200eV領域において1.22.3倍低い値を示した。Am-243のENDF/B-VIは1560eV領域で低く、JENDL-3.2は100eV以上の領域で全体に低くなっている。Am-242mに関する予備実験では、ENDF/B-VI、JENDL-32の評価値に近い結果が得られた。また、Am-241,243の熱中性子核分裂断面積についても、標準熱中性子場において測定した。最後に、MAに関する中性子捕獲断面積測定として、Arガス入り比例計数管を用いてNp-237(n,)反応断面積の測定を試みた。本実験では、Np-237試料(2mg)からの中性子捕獲事象の計数率が少なく、バックグランドとの比較において有意な違いは得られなかった。
西森 信行; 永井 良治; 沢村 勝; 菊澤 信宏; 峰原 英介; 杉本 昌義
Proc. of 22nd Linear Accelerator Meeting in Japan, p.341 - 342, 1997/00
電子銃のグリッドパルサーの改善により、これまでダブルパルスであったミクロパルスがシングルパルスとなり、電子ビームのミクロパルス幅も4~5nsと設計時の性能にほぼ戻った。マクロパルスも1ms程度の間でほぼ、フラットな電流値が得られている。これを踏まえ、以前に得られていた電子ビームの諸特性であるエネルギー分解能、ミクロパルス幅、電流値の再測定を進めている。今回の測定で50sのマクロパルス幅でエネルギー分解能1.2%以下、尖頭電流値2~3Aが得られた。また、ミクロパルス幅の測定ポートを増設し、同時に2ヶ所で測定できるように準備を進めている。
神谷 富裕; 須田 保*; 田中 隆一
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 118(1-4), p.423 - 425, 1996/09
被引用回数：18 パーセンタイル：80.24(Instruments & Instrumentation)PIXE, RBS及びNRAなどを用いた高分解能元素マッピングのために製作された原研軽イオンマイクロビーム装置では、0.25mのビーム径、100pAの電流のサブミクロンビーム形式のための開発が進められている。最近の2MeVのHeビームを用いた計測で、0.3mのビーム径、11pAのビーム電流のスポットが得られた。計算によれば、10台の電圧安定度を持つ加速器とエネルギー分解を持つ分析マグネットを用いることにより、目標のビーム性能を達成可能である。そのためには、レンズ系における各種寄生収差の削減と、イオン源からのビーム輝度とエネルギー安定性の向上が必要となる。
片桐 政樹; 小林 義威; 高橋 幸嗣*; 田口 芳人*; 内田 年雄*
KEK-Proceedings 96-4, 0, p.209 - 213, 1996/07
液体窒素を使うことなく簡便に冷却でき持ち運びが可能なスターリング冷凍機を用いた小型電気冷却式Geガンマ線検出器の開発を進めている。3個のスターリング冷凍機を用いた相対検出効率17%のPopTop型スターリング冷却式Ge検出器を開発した。エネルギー分解能が液体窒素冷却方式とほぼ同等であり、スターリング冷凍機を用いて冷却するPopTop型のGe検出器が充分実用になることを確認した。また、ポータビリティ及びGe検出素子の交換可能という利点を生かして今後加速器等を用いた実験などに幅広く使用されることが期待される。
量子計測研究グループ
JAERI-Conf 96-004, 52 Pages, 1996/03
超伝導を利用した放射線検出器、特に超伝導トンネル接合放射線検出器の研究はこれまでの半導体検出器にくらべてX線に対してエネルギー分解能が一桁半以上良くなる可能性があることから最近精力的に研究が進められている。本研究グループでは量子効果を用いた放射線計測法としてこの超伝導トンネル接合放射線検出器を研究課題の1つとして取り上げている。本研究について所内外の研究者と討論するため「超伝導放射線検出器の開発」と題するセミナーを開催した。同セミナーでは超伝導トンネル接合放射線検出素子及びその応用に関する研究成果とこれに関連するボロメータ及び準安定粒子放射線検出器に関して、所内外の研究者の最新研究内容の講演を行いこれをもとに議論を深めた。本稿は同セミナーでの講演内容を論文集としてまとめたものである。
片桐 政樹
日本原子力学会誌, 38(9), p.726 - 727, 1996/00
液体窒素を用いずにメインテナンスフリーで使用できるGe検出器の開発がさまざまな分野から要望され研究が進められて来た。最近、電源を供給するだけで使用できる小型冷凍機を用いた電気冷却式Ge検出器が国内外で開発された。米国ローレンスリバモア研究所グループはサンクーラという商品名の小型冷凍機を用いた小型電気冷却式Ge検出器を開発した。一方、国内ではGe検出素子の冷却にスターリング冷凍機を用いた電気冷却式Ge検出器の開発研究が原研を主体としたグループにより進められており、用途に合せて3種類の検出器が開発された。スターリング冷凍機1台を冷却に用いた超小型検出器、2台を用いた汎用型検出器及び検出素子を交換可能なPopTop型検出器である。以上の検出器に関して解説を行った。
神谷 富裕; 須田 保; 酒井 卓郎; 濱野 毅*
第8回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, P. 73, 1995/07
高分解能局所イオンビーム分析を目的とする原研TIARAの軽イオンマイクロビーム装置は、サブミクロンのビームスポット形成を目標としており、現在までに0.3mのビームサイズを達成している。ビームサイズに下限を与える光学収差のうち色収差を最小限にするため、シングルエンド加速器の電圧安定度と90度分析電磁石によるエネルギー分析系のエネルギー分解能をともに10とした。またそれぞれを10
とした場合についての測定を行い比較した。より大きなビーム電流を得るために加速器に搭載されたRF型イオン源の最適な運転パラメータのサーチを行っており、現在までに0.4mのビームサイズで77pAのHe 2MeVビームが得られている。今回はビームサイズ及びビーム電流計測結果とそれに対するビーム光学的な評価について述べる。
浮辺 雅宏*; 中沢 正治*; 井口 哲夫*; 高橋 浩之*; 岸本 牧; 片桐 政樹; 倉門 雅彦*
放射線, 21(4), p.67 - 72, 1995/00
半導体検出器に比較し高分解能化が期待できる超伝導トンネル接合素子に着目し本素子を用いたX線検出器の実用化の研究を進めている。本論文では、X線検出器として実用するのに不可欠な外部からの放射線入射を可能とした外部入射型
Heクライオスタットを製作し、STJ素子のX線検出特性の評価研究、信号増幅回路の最適化及び信号のデジタル処理に関する研究を行ったので報告する。主な成果は、(1)STJ素子内でのX線吸収モデルと信号生成過程でのエネルギー拡散モデルによる検出効率評価結果と実験による検出効率測定結果の比較によるモデルの妥当性の確認、(2)Nb/AlO
/Nb素子としてのこれまでの最良の78eVの高分解能の達成、(3)デジタル信号処理によるフォノン信号とX線信号との分離等である。
神谷 富裕; 須田 保*; 田中 隆一
JAERI TIARA Annual Report 1994, p.229 - 231, 1995/00
軽イオンマイクロビーム装置は、高分解能イオンビーム分析のためHe等の軽イオンにおいて100pA以上、スポットサイズ0.25m以下のサブミクロンビーム形成を目標としている。色収差を最小限にするため、シングルエンド加速器のシェンケル型昇圧回路の端子電圧リップルを10のレベルにした。また加速器に搭載されたRF型イオン源から引出されるビームエネルギーに広がりの影響を最小にするために90度分析電磁石によるエネルギー分解能も10のレベルとした。また加速器に搭載されたRF型イオン源から引出されるビームエネルギーの広がりの影響を最小にするために90度分析電磁石によるエネルギー分解能も10のレベルとした。一方、より多くのビーム電流を得るためにイオン源のパラメータに対するビーム特性テストを行ってきた。これまでのビームサイズ計測実で2MeV Heビームの77pAの電流、0.4mのサイズが達成された。今回は、色収差とビーム輝度に関わるビーム光学についての議論およびビームサイズ計測実験について報告する。
片桐 政樹
Radioisotopes, 44(9), p.679 - 680, 1995/00
放射線検出器の最も重要な性能の1つであるエネルギー分解能が従来の検出器に比較し格段に向上することから極低温放射線検出器の研究が国内外で精力的に進められている。本検出器は原理により大きく分けて3種類であり、超伝導トンネル接合放射線検出器、弾道フォノン型放射線検出器、カロリーメータ型放射線検出器にわけられる。本報告は、これらの検出器の検出原理、研究過程及び研究の状況をレビューしたものである。
神谷 富裕; 須田 保*; 田中 隆一
第7回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, 0, p.55 - 58, 1994/00
MeV軽イオン用のサブミクロンマイクロビーム形成装置を製作し、TIARAの3MVシングルエンド型加速器のビームライン上に設置した。-RBS、-PIXEの他、新たなビーム応用の実現のため、電流100pA以上、ビームスポットサイズ0.25mのマイクロビーム形成を目標としている。レンズ系における色収差とターゲット電流の安定性を考慮し、加速電圧安定度
110と曲率半径1.5mの90度分析電磁石による高エネルギー分解能を実現した。また、スリット、Qレンズ等のレンズ系の主要構成機器については、寄生収差を極小にするための高精度な工作、組立およびアライメントが行われた。2MeV Heイオンによるビーム計測実験において、テスト試料の二次電子マッピングを行い、ビームサイズを測定した。本報告では、マイクロビーム装置の概要とビーム計測実験について述べる。
片桐 政樹; 伊藤 博邦
Radiation Detectors and Their Uses,Proc of 8th Workshop; KEK Proc. 94-7, 0, p.174 - 178, 1994/00
測定現場でのガンマ線スペクトロスコピーに欠かせないGeガンマ線検出器の小型化の研究を行った。液体窒素温度(77K)上での冷却に小型スターリング冷凍機を用いた小型電気冷却式Geガンマ線検出器を開発した。本方式を用いた場合の大きな問題点であるエネルギー分解能のマイクロフォニック雑音による劣化を雑音低減法を考察することにより解決した。AC電圧を定格の11Vから8Vに落として運転しかつスペクトロスコピーアンプの時定数を1secに設定した場合、考案した低減法を用いることにより従来の液体窒素冷却法とほぼ同等のエネルギー分解能を有することがわかった。また、スペクトルアナライザとデジタルオシロスコープを用いて雑音スペクトル解析を行うことによりエネルギー分解能劣化原因の究明を行った。
阪井 英次
IEEE Transactions on Nuclear Science, 34(1), p.418 - 422, 1987/01
被引用回数：164 パーセンタイル：99.59(Engineering, Electrical & Electronic)光電子増倍管あるいはシリコンホトダイオードに11種類のシンチレータを結合した検出器のパルス波高分布を14keV~1836keVガンマ線について測定した。NaI(Tl),CsI(Na),CsI(Tl),CsI(pure)は、いわゆる「固有波高広がり」を極めて明確に示した。光電子増倍管の光電陰極からの光電子の絶対数およびシリコンホトダイオードから得られる正孔電子対の絶対数を測定した。これらの絶対数の大半および「固有波高広がり」は今まで報告されていないものである。
