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論文

Neutron emission spectrum from gold excited with 16.6 MeV linearly polarized monoenergetic photons

桐原 陽一; 中島 宏; 佐波 俊哉*; 波戸 芳仁*; 糸賀 俊朗*; 宮本 修治*; 武元 亮頼*; 山口 将志*; 浅野 芳裕*

Journal of Nuclear Science and Technology, 57(4), p.444 - 456, 2020/04

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

兵庫県立大学ニュースバル放射光施設ビームラインBL01において、$$16.6pm0.2$$MeVの単色直線偏光光子ビームを$$^{197}$$Auへ照射したときの中性子放出スペクトルを、飛行時間法により測定した。これより光核反応によって生成される2成分の中性子スペクトルを測定した。このうちの1つ成分(A)は、4MeVまでのエネルギーであり蒸発に類似したスペクトル形状を示した。もう一方の成分(B)は、4MeV以上のエネルギーでありバンプに類似したスペクトル形状を示した。中性子の放出強度において、成分(A)は角度依存は見られなかったが、成分(B)は偏光と検出器方向を成す角度$$Theta$$の関数として、$$a+bcos(2Theta)$$の関係を示すことがわかった。

論文

Low-lying dipole strength in $$^{52}$$Cr

静間 俊行*; 早川 岳人*; 大東 出*; 大垣 英明*; 宮本 修治*; 湊 太志

Physical Review C, 96(4), p.044316_1 - 044316_10, 2017/10

 被引用回数:5 パーセンタイル:39.09(Physics, Nuclear)

準単色線形偏向光子ビームを用いた核共鳴蛍光散乱実験によって、$$^{52}$$Crの低エネルギー双極子強度を測定した。励起状態のパリティは、入射光子ビームの偏極面における共鳴散乱$$gamma$$線の非対称性により決定した。励起エネルギー7.5MeVから12.1MeVまでの磁気双極子(M1)強度の総和は$$sum B(M1)uparrow=5.64(34) mu_N^2$$、電気双極子(E1)強度は$$sum B(E1)uparrow=73.7(23) times 10^{-3} e^2$$ fm$$^2$$という結果が得られた。観測されたM1とE1強度はSkyrme力を用いた乱雑位相近似法計算と比較を行い、双極子強度分布に対する2粒子2空孔状態とテンソル力の影響を調べた。この結果、2粒子2空孔状態とテンソル力の効果がともに、実験データの遷移強度の和を説明するために必要であることが分かった。

論文

Neutron angular distribution in ($$gamma$$, n) reactions with linearly polarized $$gamma$$-ray beam generated by laser Compton scattering

堀川 賢*; 宮本 修治*; 望月 孝晏*; 天野 壮*; Li, D.*; 今崎 一夫*; 井澤 靖和*; 緒方 一介*; 千葉 敏*; 早川 岳人

Physics Letters B, 737, p.109 - 113, 2014/10

 被引用回数:8 パーセンタイル:44.28(Astronomy & Astrophysics)

1950年代に、100%直線偏光した$$gamma$$線の($$gamma$$,n)反応による中性子の角度分布は非対称であり、ビーム軸に対して90度の角度では、a+b sin$$^{2}$$$${theta}$$の関数で記述できることが予言されていたが、半世紀以上にわたり中重核に対して実験的には検証されていなかった。われわれはNewSUBARUで直線偏光したレーザーコンプトン散乱$$gamma$$線を用いて、$$^{197}$$Au, $$^{127}$$IとナチュラルのCuに対して、理論的に予言された角度分布を検証した。

論文

Determination of the number of pulsed laser-Compton scattering photons

近藤 壮雄*; 宇都宮 弘章*; 秋宗 秀俊*; 山県 民穂*; 岡本 明之*; 原田 秀郎; 北谷 文人; 嶋 達志*; 堀川 賢*; 宮本 修治*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 659(1), p.462 - 466, 2011/12

 被引用回数:20 パーセンタイル:12.77(Instruments & Instrumentation)

厚い$$gamma$$線吸収材を透過した後に多重光子数のポアソン分布が、入射する光子数のポアソン分布から変化する度合いを測定することにより、レーザ逆コンプトン光子数を高精度で計測できる技術を提案した。検証のため、NewSUBARUで発生させた16.7MeVのレーザ逆コンプトン光の波高スペクトルを6"$$times$$5"のNaI(Tl)検出器により測定した。鉛板の厚さは、$$gamma$$線透過率が75.8, 50.9, 25.9%となる3種類とした。また、鉛板がない場合のスペクトルも測定した。この結果、本手法により、3.5%の精度で入射光子数を決定できることを示した。

論文

Several-MeV $$gamma$$-ray generation at NewSUBARU by laser Compton backscattering

天野 将*; 堀川 賢*; 石原 一樹*; 宮本 修治*; 早川 岳人; 静間 俊行; 望月 孝晏*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 602(2), p.337 - 341, 2009/04

 被引用回数:50 パーセンタイル:3.25(Instruments & Instrumentation)

ニュースバル電子蓄積リングにてCO$$_2$$レーザーを用いてMeV領域のレーザーコンプトン散乱$$gamma$$線源を開発した。電子エネルギーが974, 1220, 1460MeVのときに、計測した$$gamma$$線の最大エネルギーは1.72, 2.72, 3.91MeVであった。$$gamma$$線の輝度は、7300photon/mA/W/sであり、5.8$$times$$10$$^6$$ photon/sの強度が実現した。これらの計測値は計算値と一致した。この世代の$$gamma$$線は蓄積リングのノーロスモードで稼働しており、最大フラックスはレーザーパワーによってのみ制限を受ける。

論文

Half-life of the $$^{164}$$Ho by the ($$gamma$$,$$n$$) reaction from Laser Compton scattering $$gamma$$ rays at the electron storage ring NewSUBARU

早川 岳人; 静間 俊行; 宮本 修治*; 天野 壮*; 堀川 賢*; 石原 一樹*; 森 道昭; 川瀬 啓悟; 神門 正城; 菊澤 信宏; et al.

Physical Review C, 77(6), p.068801_1 - 068801_4, 2008/06

 被引用回数:11 パーセンタイル:37.9(Physics, Nuclear)

$$^{164}$$Erはp核であるが、近傍のp核と比較して太陽組成が1桁大きいため、1950年代から起源が議論されてきた。その生成メカニズムの1つとして高温下でベータ崩壊する$$^{163}$$Dyを基点とした遅い中性子捕獲反応過程の分岐が提案されている。$$^{164}$$Hoは生成過程の途中に位置するため、その崩壊スキームの解明は重要である。$$^{164}$$Hoには約37.5分の半減期のアイソマーが存在する。しかし、その半減期は1966年に計測された後、測定されていない。そこで、本研究では、NewSUBARUの逆コンプトン$$gamma$$線による($$gamma$$,$$n$$)反応によって$$^{164}$$Hoを生成し、アイソマーの崩壊による$$gamma$$線の崩壊曲線を計測する手法で、半減期をより精密に測定した。

論文

Absolute calibration of imaging plate for GeV electrons

中新 信彦*; 近藤 公伯; 薮内 俊毅*; 辻 和樹*; 田中 和夫*; 鈴木 伸介*; 安積 隆夫*; 柳田 謙一*; 花木 博文*; 小林 尚志*; et al.

Review of Scientific Instruments, 79(6), p.166102_1 - 066102_3, 2008/06

高エネルギー電子線の検出器として利用されるイメージングプレートの絶対感度較正を行った。GeV領域に感度較正範囲を広げるべくSPring-8の入射用ライナックを利用した。この結果、従来の100MeVまでの感度が1GeVまで広げられた。

論文

Half-life of $$^{184}$$Re populated by the $$(gamma,n)$$ reaction from laser Compton scattering $$gamma$$ rays at the electron storage ring NewSUBARU

早川 岳人; 宮本 修治*; 林 由紀雄; 川瀬 啓悟*; 堀川 賢*; 千葉 敏; 中西 康介*; 橋本 尚信*; 太田 岳史*; 神門 正城; et al.

Physical Review C, 74(6), p.065802_1 - 065802_5, 2006/12

 被引用回数:23 パーセンタイル:19.31(Physics, Nuclear)

相対論工学によって達成された逆コンプトン$$gamma$$線による$$^{185}$$Re$$(gamma,n)$$$$^{184}$$Re反応を用いて生成した$$^{184}$$Reの半減期を報告する。この逆コンプトン$$gamma$$線はニュースバルの電子蓄積リングにおいて生成された。これまで、$$^{184}$$Reの3$$^-$$のスピン・パリティーを持つ基底状態の半減期測定は、重水素ビームを用いて行われた。その結果、38.0$$pm$$0.5日の半減期が計測されている。しかし、この時点では$$^{184}$$Reに8$$^+$$のスピン・パリティーを持つアイソマーの存在は知られていなかった。そのため、このアイソマー(半減期は169$$pm$$8日)の寄与があるはずであり、本来の値より長くなっている可能性が極めて高い。一般に粒子ビームの入射反応と比較して、$$(gamma,n)$$反応は原子核に持ち込む角運動量が小さいために小さいスピンを持つ基底状態を生成しやすいという長所を有する。本実験によって、35.4$$pm$$0.7日の半減期が得られた。これは、これまで奨励されていた半減期より約7%も短い。この結果は、放射化法を用いた応用研究に直接的に影響を与える。

報告書

光陰極電子銃による高輝度電子ビームの研究‐ LINAC-FEL用ニードルRF電子銃の開発 ‐

望月 孝晏*; 宮本 修治*; 天野 壮*; 井上 隆博*; 八束 充保*; 長谷川 信; 山崎 良雄

JNC-TY9400 2000-008, 20 Pages, 2000/03

JNC-TY9400-2000-008.pdf:0.81MB

本報告書は、姫路工業大学と核燃料サイクル機構が、光陰極(フォトカソード)電子銃による高輝度電子ビームの研究に関して、共同で実施した研究成果をとりまとめたものである。本研究の目的は、光電子放出(フォトエミッション)型電子銃を用いて高品質電子ビームを発生するために、電子銃の特性とダイナミックスを計算機シミュレーションおよび実験研究により調べ、フォトエミッション型電子銃の応用の可能性を評価することである。電子ビーム品質の改善・高輝度化は、自由電子レーザー(Free Electron Laser:FEL)等の応用上、性能を決定する主要な項目で各種の方法が試みられている。レーザーフォトカソードを用いた電子銃は、短パルスレーザーによる制御性の増加も加えて、電子銃の大きな改善を可能とすると期待されている。フォトカソードを利用する電子源は、古くから利用されてきているが、近年の安定なモードロックレーザー技術の進歩により、高周波(RF)電子銃に安定に同期した発生が可能となり、新しい展開が開けている。本研究では、フォトエミッションをニードルカソード先端の高電界の元で行うことにより、フォトエミッションの量子効率の大幅な改善が行われることを、実験的に示し、それを用いたRF電子銃の計算機シミュレーションによるパラメーターサーベイを行った。

口頭

電離放射線のイオン流体移送型計測に関する技術開発,13; BG変動の影響評価

青山 佳男; 宮本 泰明; 山口 大美; 泉 幹雄*; 内藤 晋*; 山本 修治*; 佐野 明*; 南部 健一*; 高橋 浩之*; 小田 昭紀*

no journal, , 

大型廃棄物のクリアランス検認を可能にする計測システムの開発において、計測下限の改善を目指してBG変動の要因分析試験を実施した。その試験において、空気の置換によるBG電流の低減など、計測性能を改善可能な要因を抽出した。

口頭

ニュースバルの逆コンプトン$$gamma$$線によるReの光核反応

早川 岳人; 宮本 修治*; 林 由紀雄; 川瀬 啓悟*; 堀川 賢*; 千葉 敏; 中西 康介*; 橋本 尚信*; 太田 岳史*; 神門 正城; et al.

no journal, , 

SPring-8のニュースバル放射光施設では、最大17MeVの逆コンプトン$$gamma$$線が利用可能である。このエネルギーは中性子離別エネルギーはもちろん、巨大共鳴のエネルギーより十分に高いため、原子核と反応し中性子数が1小さい同位体を生成する。この手法で、天然に存在する安定同位体より軽い不安体同位体の生成が可能である。Re-185からRe-184を生成し、そのベータ崩壊の半減期を83日間にわたり計測した。その結果、従来の推奨値より7%短い半減期を得た。これまでの推奨値は、アイソマーの影響があったが、本実験ではその寄与がないためである。

口頭

Half-life of $$^{184}$$Re populated by photodisintegration reaction with Laser Compton scattering $$gamma$$-rays at NewSUBARU

早川 岳人; 宮本 修治*; 林 由紀雄; 川瀬 啓悟*; 堀川 賢*; 千葉 敏; 中西 康介*; 橋本 尚信*; 太田 岳史*; 神門 正城; et al.

no journal, , 

ニュースバルでは最大エネルギー17MeVのレーザー逆コンプトン$$gamma$$線が稼動している。この$$gamma$$線を原子核に照射すると、$$gamma$$線と原子核が光核反応を起こし、もとの原子核とは異なる同位体が生成される。この手法を用いて、Re-185から不安体同位体Re-184を生成した。このRe-184の基底状態のベータ崩壊を83日間計測した。その結果、約35.4日の半減期の値を得た。この値は従来の推奨値より7%短いとの結果を得た。これは、従来の推奨値が計測された段階では、約169日の半減期のアイソマーが発見されていなかったためである。

口頭

レーザー逆コンプトン$$gamma$$線による軽核の光核反応断面積測定

静間 俊行; 川瀬 啓悟; 早川 岳人; 宮本 修治*; 堀川 賢*; 藤原 守

no journal, , 

高エネルギー加速電子とレーザー光との相対論的コンプトン散乱により、MeVエネルギー領域の$$gamma$$線ビーム(レーザー逆コンプトン$$gamma$$線)が生成される。レーザー逆コンプトン$$gamma$$線は、単色性,エネルギー可変性、及び偏光性において優れており、このような特徴を活かし、核反応断面積,核遷移強度やスピン・パリティなど核反応、核構造の詳細な情報を得ることが可能である。現在、われわれは、兵庫県立大学・高度産業科学研究所,ニュースバル放射光施設において稼動中のレーザー逆コンプトン$$gamma$$線発生装置を用いて、放射化法によるカリウム領域核に対する光核反応断面積の測定実験を行っており、最近の実験結果について報告する。

口頭

ニュースバル逆コンプトン$$gamma$$線によるReの光核反応実験

早川 岳人; 静間 俊行; 林 由紀雄; 神門 正城; 川瀬 啓悟; 菊澤 信宏; 羽島 良一; 千葉 敏; 宮本 修治*; 望月 孝晏*; et al.

no journal, , 

原子核の半減期は核反応終了より時間が経過した後の放射能の強さはもとより、原子力システムにおいては発熱量の観点からも重要である。ベータ安定線近傍の同位体の半減期は精密に計測されていると考えられがちであるが、必ずしもそうではない。Re-184の基底状態の半減期として約38.0日の値が推奨値として知られている。しかし、Re-184には約169日の半減期のアイソマーが存在する。歴史的には約38.0日の基底状態の半減期の測定後に、このアイソマーが発見された。そのため、アイソマーの影響を受けていない半減期の測定が必要であった。SPring-8内のNewSUBARU放射光施設において、MeV領域の逆コンプトン$$gamma$$線装置が稼動している。この逆コンプトン$$gamma$$線を用いて、Re-184を光核反応で生成し、その半減期を83日間に渡り計測した。その結果、アイソマーの影響がない半減期の測定に成功し、従来の推奨値より7パーセント短いことを明らかにした。

口頭

NewSUBARUの逆コンプトン$$gamma$$線によるHo-164の光核反応による生成と崩壊測定

早川 岳人; 静間 俊行; 宮本 修治*; 天野 壮*; 堀川 賢*; 石原 一樹*; 森 道昭; 川瀬 啓悟; 神門 正城; 菊澤 信宏; et al.

no journal, , 

NewSUBARUには8-17MeVのエネルギー領域の逆コンプトン$$gamma$$線が稼動している。この逆コンプトン$$gamma$$線をHoターゲットに照射し、Ho-165からHo-164を生成する。Ho-164にはベータ崩壊する基底状態のほかに、約37分の半減期で崩壊するアイソマーが存在する。このアイソマーを光核反応で生成し、その内部崩壊$$gamma$$線の崩壊曲線を計測することで半減期を測定した。その結果、従来の値より8%短い半減期を得ることができた。

口頭

レーザー逆コンプトン$$gamma$$線による$$^{35}$$Cl, $$^{39}$$Kの光核反応断面積測定

静間 俊行; 早川 岳人; 川瀬 啓悟; 藤原 守; 宮本 修治*; 堀川 賢*

no journal, , 

ニュースバル放射光施設のレーザー逆コンプトン$$gamma$$線を用いて行った$$^{35}$$Clと$$^{39}$$Kに対する光核反応断面積の測定結果について報告する。実験ではアルミニウム容器に密閉した塩化カリウム粉末をターゲットとして使用した。$$^{35}$$Clと$$^{39}$$Kの光核反応によって生成した$$^{34}$$Clと$$^{38}$$Kからの崩壊$$gamma$$線を計測し、$$gamma$$線平均エネルギー16MeVにおける生成断面積を、それぞれ0.7(2)mb及び0.5(2)mbと決定した。これらの結果は、殻模型による計算と一致することがわかった。

口頭

Half-life measurements of neutron-deficient isotopes using laser Compton scattering $$gamma$$-rays at NewSUBARU

早川 岳人; 静間 俊行; 宮本 修治*; 天野 将*; 堀川 賢*; 林 由紀雄; 川瀬 啓悟; 神門 正城; 菊澤 信宏; 千葉 敏; et al.

no journal, , 

ニュースバルでは現在MeVエネルギー領域のレーザーコンプトン散乱$$gamma$$線源が稼動している。レーザーと電子の散乱によって準単色な$$gamma$$線が生成される。17MeVのレーザーコンプトン$$gamma$$線を原子核に照射すると相互作用を起こし、中性子が放出され原子核は軽い同位体に変換される。生成された軽い同位体はアイソマーやベータ崩壊する基底状態を有している場合がある。このような原子核の半減期測定を行った。Re-184の基底状態の半減期測定では過去のデータより7%短い半減期が、Ho-164のアイソマーの半減期測定では過去のデータより3%短い結果が得られた。これらの結果は、レーザーコンプトン$$gamma$$線によって選択的に生成した不安体同位体の半減期測定法を有効であることを示す。

口頭

Ho-164アイソマーの半減期

早川 岳人; 静間 俊行; 川瀬 啓悟; 菊澤 信宏; 千葉 敏; 神門 正城; 宮本 修治*; 望月 孝晏*; 梶野 敏貴*; 藤原 守

no journal, , 

Ho-164には約37日の半減期で崩壊するアイソマーが存在している。しかし、その半減期は1966年に計測された後、崩壊曲線の測定結果を含んだ信頼できる測定結果は報告されていなかった。SPring-8内のニュースバル放射光施設には、レーザーコンプトン散乱$$gamma$$線源が設置されている。レーザーコンプトン$$gamma$$線は準単色である。Ho-164をレーザーコンプトン$$gamma$$線照射による光核反応で生成し、そのアイソマーの半減期を測定した。その結果、半減期は36.4$$pm$$0.3分であり、従来の値より3%短いという結果を得た。

口頭

レーザー逆コンプトン$$gamma$$線を用いた$$^{40}$$Caの光核共鳴散乱実験

静間 俊行; 早川 岳人; 川瀬 啓悟; 宮本 修治*; 堀川 賢*; 藤原 守

no journal, , 

陽子数又は中性子数が魔法数(28, 50, 82, 126など)となる閉殻核やその近傍核では、低い励起エネルギー準位に、核子のスピンフリップによる磁気双極子振動モードが現れる。しかしながら、陽子数,中性子数ともに魔法数20となる$$^{40}$$Caでは、殻構造により、核子のスピンフリップによる磁気双極子励起が禁止される。つまり、$$^{40}$$Caは殻模型がよく成り立つ原子核であると考えられている。一方、最近の大規模殻模型計算によると、$$^{40}$$Caにおける閉殻構造はかなりの程度破れていることが示唆されている。そこで、$$^{40}$$Caにおいて純粋な閉殻構造では禁止される基底状態からの磁気双極子遷移の強度分布を調べることにより、魔法数20の閉殻構造を明らかにすることが可能である。本セミナーでは、$$^{40}$$Caに対する光核共鳴散乱実験の結果について報告する。

口頭

直線偏光したレーザーコンプトン散乱$$gamma$$線による($$gamma$$,n)反応の中性子角度分布

早川 岳人; 堀川 賢*; 望月 孝晏*; 宮本 修治*; 天野 壮*; 井澤 靖和*; 今崎 一夫*; 千葉 敏*

no journal, , 

従来、エネルギー可変で、エネルギー幅が十分に狭く、かつほぼ100%の直線偏光が可能な$$gamma$$線源が存在しなかった。このような光は、直線偏光したレーザーと電子のコンプトン散乱によって生成可能である。対象となる原子核の中性子離別エネルギーより高いエネルギーを有するレーザーコンプトン散乱$$gamma$$線を原子核に放射すると、おもに($$gamma$$,n)反応で中性子が発生する。この中性子の角度分布を計測したところ、角度分布が存在した。

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