Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
神藤 勝啓; 市川 雅浩; 高橋 康之*; 久保 隆司*; 堤 和昌; 菊地 孝行; 春日井 敦; 杉本 昌義; Gobin, R.*; Girardot, P.*; et al.
Proceedings of 11th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.1009 - 1012, 2014/10
加速器駆動型中性子源を用いた核融合炉材料開発施設である国際核融合炉材料照射施設(IFMIF)の工学実証のための原型加速器の開発が進められている。この加速器は入射器、RFQ及び超伝導リナックで構成された重陽子線形加速器であり、9MeV/125mAの連続ビーム生成を目指している。入射器はフランス原子力庁サクレー研究所(CEA Saclay)で2012年秋まで100keV/140mAの陽子及び重陽子の連続ビーム試験を行った。ビーム試験終了後、この入射器は青森県六ケ所村の国際核融合エネルギー研究センター(IFERC)に搬送された。IFERCでIFMIF/EVEDA原型加速器として駆動するための第一段階として、2014年夏より更なる品質向上を目指した入射器のビーム試験を行うために2013年末より入射器の据付作業を開始した。本発表ではCEA Saclayでのビーム試験の結果、IFERCでの入射器の据付状況について報告する。
spp. under the ISS environmental conditions for performing exposure experiments of microbes in the Tanpopo mission河口 優子*; Yang, Y.*; 川尻 成俊*; 白石 啓祐*; 高須 昌子*; 鳴海 一成*; 佐藤 勝也; 橋本 博文*; 中川 和道*; 谷川 能章*; et al.
Origins of Life and Evolution of Biospheres, 43(4-5), p.411 - 428, 2013/10
被引用回数：42 パーセンタイル：79.51(Biology)In the Tanpopo mission, we have proposed to carry out experiments on capture and space exposure of microbes at the Exposure Facility of the Japanese Experimental Module of the International Space Station (ISS). Microbial candidates for the exposure experiments in space include spp. We have examined the survivability of spp. under the environmental conditions in ISS in orbit. A One-year dose of heavy-ion beam irradiation did not affect the viability of spp. within the detection limit. Exposure of various thicknesses of deinococcal cell aggregates to UV radiation revealed that a few hundred micrometer thick aggregate of deinococcal cells would be able to withstand the solar UV radiation on ISS for 1 year. We concluded that aggregated deinococcal cells will survive the yearlong exposure experiments. We propose that microbial cells can aggregate as an ark for the interplanetary transfer of microbes, and we named it "massapanspermia".
ion impacts平田 浩一*; 齋藤 勇一; 千葉 敦也; 山田 圭介; 高橋 康之*; 鳴海 一雅; 神谷 富裕
JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 156, 2012/01
Secondary ion (SI) yields from a Poly(tetrafluoroethylene) (PTFE) target for C ion impacts were measured with an energy range from 30 keV to 270 keV by time-of-flight (TOF) SI mass analysis combined with SI electric current measurements. As a result, the use of impacts of C ion with the increased incident energies (60 keV C
, 120 keV C and 270 keV C
) provided higher yields of the characteristic positive SIs for PTFE than those of lower energy C ions (30-keV C) and advantageous for highly sensitive chemical analysis of PTFE.
ions鳴海 一雅; 楢本 洋*; 山田 圭介; 齋藤 勇一; 千葉 敦也; 高橋 康之*; 前田 佳均
JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 155, 2012/01
10-540keV CイオンをSiに照射した場合のスパッタリング収量を測定した。Cイオン照射によるSiのスパッタリング収量は100keV近辺で最大になり、Cイオン1個あたり約600個となった。Sigmundの理論及びSRIM2008によって求めた同速度のC単原子イオンによるスパッタリング収量と比較したところ顕著な非線形効果を見いだした。非線形効果の指標となる入射C原子あたりのスパッタリング収量の比は最大で約12になり、一方10keVではほぼ1となった。さらに、クラスターイオンの構成原子数を
とすると、スパッタリング収量は
には依存しないことがわかった。以上の結果は、非線形効果の起源が熱スパイクモデルではなく、密な衝突カスケードによるものであることを支持する。
constituents passing through a thin carbon foil千葉 敦也; 齋藤 勇一; 鳴海 一雅; 高橋 康之; 山田 圭介; 金子 敏明*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 269(9), p.824 - 828, 2011/05
被引用回数：3 パーセンタイル：25.93(Instruments & Instrumentation)高速クラスターイオンと物質との相互作用で発現する近接効果の機構を解明するためには、固体中でのクラスター解離イオン相互の核間距離と電荷の関係を明確にする必要がある。そこで、薄膜で解離した6-MeV C構成イオンの発散角と電荷の同時測定を行い、Cの振動励起状態、構成イオン誘起電子によるウエイク効果及び構成イオン間のクーロン相互作用を考慮したモンテカルロ軌道計算により発散角分布を再現する薄膜内部での構成イオンの軌道を模擬した。その結果、初期核間距離が長いほど薄膜透過後の構成イオンの電荷は大きくなることが定量的に示された。
平田 浩一*; 齋藤 勇一; 千葉 敦也; 山田 圭介; 高橋 康之*; 鳴海 一雅
Review of Scientific Instruments, 82(3), p.033101_1 - 033101_5, 2011/03
被引用回数：10 パーセンタイル：43.21(Instruments & Instrumentation)We report suitable secondary ion (SI) counting for surface-sensitive chemical analysis of organic compounds using time-of-flight (TOF) SI mass spectroscopy, based on considerably higher emission yields of SIs induced by cluster ion impact ionization. A SI counting system for a TOF SI mass spectrometer was developed using a fast digital storage oscilloscope, which allows us to perform various types of analysis as all the signal pulses constituting TOF SI mass spectra can be recorded digitally in the system. Effects of the SI counting strategy on SI mass spectra were investigated for C
and C cluster ion impacts on an organically contaminated silicon wafer and on polytetrafluoroethylene targets by comparing TOF SI mass spectra obtained from the same recorded signals with different SI counting procedures. Our results show that the use of a counting system, which can cope with high SI yields is necessary for quantitative analysis of SI mass spectra obtained under high SI yield per impact conditions, including the case of cluster ion impacts on organic compounds.
ions千葉 敦也; 齋藤 勇一; 鳴海 一雅; 高橋 康之; 山田 圭介; 金子 敏明*
JAEA-Review 2010-065, JAEA Takasaki Annual Report 2009, P. 163, 2011/01
クラスターイオン特有の照射効果(近接効果)はクラスターからの解離イオン間の距離に依存すると考えられる。解離イオンと固体中の原子核や電子との相互作用の多くはイオンの電荷に強く依存することから、近接効果の発現機構の解明において、固体中でのクラスター解離イオン相互の核間距離と電荷は極めて重要な要素である。そこで、薄膜に入射するC解離イオンの初期核間距離と薄膜透過後の最終電荷の関係を明らかにするために、解離イオンの電荷と発散角を同時測定し、発散角分布から初期核間距離をクーロン相互作用のみを考慮したシンプルな軌道計算によって見積もった。その結果は解離イオンの最終電荷が初期核間距離に強く依存することを示唆するものであった。
平田 浩一*; 齋藤 勇一; 千葉 敦也; 山田 圭介; 高橋 康之; 鳴海 一雅
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 268(19), p.2930 - 2932, 2010/10
被引用回数：3 パーセンタイル：28.12(Instruments & Instrumentation)Emission yields of secondary ions necessary for the identification of poly-tyrosine were compared for incident ion impacts of energetic cluster ions (0.8 MeV C
, 2.4 MeV C, and 4.0 MeV C) and swift heavy monoatomic molybdenum ions (4.0 MeV Mo and 14 MeV Mo
) with similar mass to that of the cluster by time-of-flight secondary ion mass analysis combined with secondary ion electric current measurements. The comparison revealed that (1) secondary ion emission yields per C impact increase with increasing incident energy within the energy range examined, (2) the 4.0 MeV C impact provides higher emission yields than the impact of the monoatomic Mo ion with the same incident energy (4.0 MeV Mo), and (3) the 2.4 MeV C impact exhibits comparable emission yields to that for the Mo ion impact with higher incident energy (14 MeV Mo). Energetic cluster ion impacts effectively produce the characteristic secondary ions for poly-tyrosine, which is advantageous for highly sensitive amino acid detection in proteins using time-of-flight secondary ion mass analysis.
ions高橋 康之; 鳴海 一雅; 千葉 敦也; 齋藤 勇一; 山田 圭介; 石川 法人; 須貝 宏行; 前田 佳均
EPL; A Letters Journal Exploring the Frontiers of Physics, 88(6), p.63001_1 - 63001_6, 2009/12
被引用回数：8 パーセンタイル：47.98(Physics, Multidisciplinary)膜厚が大きく異なる炭素薄膜標的(1.4
150
g/cm)に対して62.5250keV/uのCを照射し、薄膜の前方に放出される二次電子の収量測定を行った。近接効果の評価には、二次電子収量比R=
/2
を用いた。ここでとは各々CとC衝突による二次電子収量である。62.5keV/uでは膜厚61150g/cmで近接効果の消失(R=1)を初めて観測した。遮蔽クーロンポテンシャルを適用して標的中での解離イオンの軌道計算を行い、標的出口におけるRの核間距離依存性を評価した。その結果、62.5keV/uでは近接効果が消失するしきい核間距離は、電子励起過程の場合より十分大きい0.62.3nmに存在し、またしきい核間距離は速度とともに増加することを明らかにした。これらの結果は、励起電子の輸送過程と標的内部のイオンの電荷が近接効果の発現に対して重要であることを示す。輸送過程において、解離イオンの電荷に応じて誘起されるポテンシャルに起因した励起電子の捕獲・散乱の二次電子放出の抑制モデルを検討した。
長谷川 伸; 佐藤 賢*; 成田 正*; 鈴木 康之; 高橋 周一; 森下 憲雄; 前川 康成
Journal of Membrane Science, 345(1-2), p.74 - 80, 2009/12
被引用回数：35 パーセンタイル：71.63(Engineering, Chemical)高温での機械特性に優れた芳香族炭化水素高分子である結晶性ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)膜へのスチレンの放射線グラフト重合において、示差走査熱量測定法(DSC),熱重量分析(TGA),X-線回折(XRD),電子スピン共鳴(ESR)を用いてその固相反応機構と膜構造を詳細に調べた。熱分析によりスチレンのグラフト重合が、PEEKの非晶質領域で進行していることがわかった。このことは、ポリスチレングラフト鎖が、基材であるPEEK膜と類似の炭化水素構造を持つため、PEEK膜の非晶相と相容性を有しているためであると考えられる。グラフトPEEK膜は、後スルホン化することで0.01S/cmの電気伝導度と、100%以上の高い含水率を示し、PEEK基材電解質膜に転換可能であることがわかった。
齋藤 勇一; 千葉 敦也; 鳴海 一雅; 高橋 康之
JAEA-Conf 2008-012, p.130 - 133, 2009/03
TIARAタンデム加速器を用いたMeV領域クラスターイオンビームの大電流化の一環として、荷電変換ガスに着目してクラスター加速の高効率化を試みた。タンデム加速器によるクラスターイオンの加速では、ほとんどのクラスターイオンは高電圧ターミナル内の荷電変換ガスとの衝突で解離してしまい、クラスターのまま正イオンに荷電変換され、再び加速されて加速器から供給されるものはわずかである。このいわゆる透過率はおもにターゲットガスの密度と種類に依存すると考えられる。そこで、C, C
, Cクラスターイオンを用いて、透過率とガスの密度の関係をヘリウム及び窒素を用いて測定した。この結果、ヘリウムの方がタンデム加速器で通常用いられる窒素より透過率が向上することを明らかにした。具体的には、Cイオン加速では、透過率を20%改善することに成功した。なお、ガス密度依存性については、両者とも真空度に換算して2
10
Pa付近で透過率のピーク値が得られる傾向を示した。
千葉 敦也; 齋藤 勇一; 鳴海 一雅; 阿達 正浩; 山田 圭介; 高橋 康之; 金子 敏明*
JAEA-Conf 2008-012, p.84 - 86, 2009/03
MeV領域のエネルギーを持つ重イオンクラスターと物質との衝突反応機構の解明に向け、薄膜を透過したクラスター解離イオンの電荷と薄膜入射時のクラスター構成イオンの空間配置との関係を調べている。今回は、薄膜(1g/cm)を透過したC(6MeV)の解離イオンの発散角と電荷の同時測定を試みた。解離した2つのイオンの電荷の組合せごとの発散角強度分布を粒子軌道計算で再現することにより、膜内での解離イオンの軌道を算出し、Cの入射配向と発散角を対応づけることで、解離イオンの平均電荷と入射配向の関係を得た。その結果、入射配向が膜面に対して鋭角なほど解離イオンの平均電荷は大きくなる傾向にあることを実験により初めて明らかにした。
山崎 千里*; 村上 勝彦*; 藤井 康之*; 佐藤 慶治*; 原田 えりみ*; 武田 淳一*; 谷家 貴之*; 坂手 龍一*; 喜久川 真吾*; 嶋田 誠*; et al.
Nucleic Acids Research, 36(Database), p.D793 - D799, 2008/01
被引用回数：52 パーセンタイル：70.56(Biochemistry & Molecular Biology)ヒトゲノム解析のために、転写産物データベースを構築した。34057個のタンパク質コード領域と、642個のタンパク質をコードしていないRNAを見いだすことができた。
イオンの衝撃効果のイオンビーム解析鳴海 一雅; 楢本 洋*; 高橋 康之*; 山田 圭介; 千葉 敦也; 齋藤 勇一; 前田 佳均
no journal, ,
We have determined Si sputtering yield as a function of energy of C ions, and the number density of Si atoms displaced from the lattice site and carbon concentration in the surface layer as a function of C ion fluence in the energy range from 10 to 540 keV using conventional ion-beam-analysis techniques. Si sputtering yields induced by 10-120-keV C and 200-540-keV C ions were determined by measuring thickness change of an amorphous layer, which had been prepared by 200-keV Ar irradiation prior to the C ion irradiation, with Rutherford-backscattering spectrometry (RBS) using 2-MeV He ions. Comparing with the monatomic-ion-induced sputtering yield predicted by the linear-cascade theory by Sigmund, nonlinear effect on sputtering yield has been found: It depends on the energy of C ions and is very large around the energy where the sputtering yield has the maximum. The areal density of Si atoms displaced from their lattice sites was determined from the peak area of a surface peak of backscattering yields of 2-MeV He ions for 
100
axial alignment of a Si crystal. Fluence dependence of the areal density of the disordered Si atoms shows monotonic increase at lower fluence; then, it reaches a constant depending on the energy at higher fluence. Assuming a cylindrical volume, the volume affected by single-C ion bombardment has been determined from the fluence dependence.
ions高橋 康之; 鳴海 一雅; 千葉 敦也; 齋藤 勇一; 山田 圭介; 石川 法人; 須貝 宏行; 境 誠司; 前田 佳均
no journal, ,
高速クラスターイオン衝突による炭素薄膜からの二次電子放出の近接効果(放出の抑制)の配向依存性を測定した。250keV/uのCを膜厚1.414.1g/cm(70700
)の炭素薄膜へ入射し、イオン衝突ごとに薄膜の前後方向に放出される二次電子の収量をマイクロチャンネルプレート検出器で測定すると同時に、薄膜出射後の解離イオンを電荷選別した後、発光画像として検出し、解離イオンの位置から配向角度を導出した。C
-Cのペアに対して、膜厚1.4g/cmの前方放出では、解離イオンのなす軸がビーム軸と平行になる場合にが増加する配向依存性が観測された。配向の効果が現れなかった膜厚2.8g/cmの膜出口での核間距離は0.16nmであるのに対して、励起電子の輸送過程に起因する近接効果は、核間距離が7nmでも観測されていることから、輸送過程での近接効果に及ぼす配向の影響はほとんどないと考えられる。したがって、観測された配向依存性は励起電子の生成過程に起因する可能性が高い。電子放出の抑制に寄与する輸送過程の近接効果に生成過程の配向の近接効果を加えると、実験結果をおおむね説明することができる。
イオンのスパッタリング効果の評価,3鳴海 一雅; 楢本 洋*; 高橋 康之; 山田 圭介; 齋藤 勇一; 千葉 敦也; 前田 佳均
no journal, ,
入射イオンのエネルギーをパラメータとして、Cイオン照射によるSi表面近傍の照射影響層を照射量の関数として評価した。事前にRCA法で表面処理を行ったSi(100)ウェハーを照射用試料に用い、10, 50, 400keV C, Cイオンを、室温で照射した。ビーム電流は10nAのオーダーで、照射量は10
-10
C/cmの範囲で選択した。照射後の試料は、2MeV Heイオンを用いたチャネリング法を併用したラザフォード後方散乱法によって表面損傷ピークのピーク強度を測定し、表面の照射影響層の厚さの変化を評価した。ここでの表面損傷ピーク強度は表面近傍の損傷におもに起因、表面近傍の結晶性の乱れの指標になり、ピーク強度が大きいほど乱れた層が厚くなることを意味する。ピーク強度の照射量依存性より、照射量が10
C/cmの前半では照射量とともに結晶性の乱れた層が厚くなり、10 C/cmの後半から飽和するが、ランダムレベルには達していないことがわかった。この結果は、照射によって表面近傍に結晶性の乱れが導入されるが、それと同時に結晶性の乱れた層がスパッタリングで除去され、両者の競合により照射影響層の厚さが決定されると考えると、実験結果を定量的に説明できる。講演では、これまでに得られたスパッタリング収量,炭素原子堆積過程の結果と併せて議論した結果について報告する。
高橋 康之; 鳴海 一雅; 千葉 敦也; 齋藤 勇一; 山田 圭介; 石川 法人; 須貝 宏行; 前田 佳均
no journal, ,
MeVクラスターイオン誘起二次電子放出の近接効果(放出の抑制)の配向依存性を測定した(ビーム軸と2原子分子イオンの軸がなす角度を配向と表記する)。250keV/uのCを膜厚1.4, 2.8, 14.1g/cm(70, 140, 700)の炭素薄膜へ入射し、薄膜の前後方向に放出される二次電子の収量をMCPで測定するとともに、薄膜出射後の解離イオンを電荷選別した後、発光画像として検出し、解離イオンの位置から配向角度を導出した。C-Cのペアに対する解析の結果、膜厚1.4g/cmの前方放出では、解離イオンのなす軸がビーム軸と平行になる場合にが増加する配向依存性が観測された。配向の効果が現れなかった膜厚2.8g/cmの膜出口での核間距離は0.15nmである。一方、励起電子の輸送過程に起因する近接効果は、核間距離が7nmでも観測されることから、輸送過程での近接効果に及ぼす配向の影響はほとんどないと考えられる。したがって、観測された配向依存性は励起電子の生成過程に起因する可能性が高い。電子放出の抑制に寄与する輸送過程の近接効果に生成過程の配向の近接効果を加えると、実験結果をおおむね説明できることがわかった。
イオンのスパッタリング効果の評価,2鳴海 一雅; 楢本 洋*; 高橋 康之; 山田 圭介; 齋藤 勇一; 千葉 敦也; 阿達 正浩; 前田 佳均
no journal, ,
20100keV C, 200400keV Cイオンを照射したSi(100)ウェハーについて、Siのスパッタリング収量を評価した。Si(100)試料は、事前に200keV Arイオンを510
Ar/cm照射して表面近傍を非晶質化し、非晶質層の厚さの変化をチャネリング法を併用したラザフォード後方散乱(RBS)法によって測定した。得られたスパッタリング収量は入射Cイオン1個あたり100600Si原子という値になり、100keV近辺にピークを持つ。炭素原子1個あたりのスパッタリング収量に換算すると、等速のXeイオンによるスパッタリング収量と同程度か倍程度に相当し、非常に顕著なクラスター効果を示すことがわかった。講演では、単原子イオンによるスパッタリングに対するSigmundの理論等と比較して、スパッタリング収量のエネルギー依存性を議論する。
齋藤 勇一; 千葉 敦也; 山田 圭介; 高橋 康之; 鳴海 一雅
no journal, ,
タンデム加速器高電圧部内のターゲットガスとクラスターイオンの衝突による荷電変換及び解離メカニズムの解明を目的に、ターゲットガスとして窒素及びヘリウムを用いて、炭素クラスターイオンの解離・荷電変換断面積をクラスター構成原子数及び衝突エネルギーをパラメータに測定した。その結果、解離断面積は窒素及びヘリウムともに、クラスター構成原子数の増加とともに線形的に増加した。このとき、窒素の増加率はヘリウムの約2倍であった。また、0.5MeVから3MeVの範囲では、衝突時のエネルギーによらないことがわかった。荷電変換断面積については、今回の測定範囲では構成原子数の増加及びエネルギーによらずほぼ一定の値であった。これらのことから、解離はターゲットガス原子(分子)がクラスターイオンのどの部分に衝突してもおこると考えられる。また、荷電変換については、クラスターの大きさにあまり関係しないことから、それにかかわる電荷がクラスターイオンの特定の位置に局在しているのではないかと考えられる。
and C Ions鳴海 一雅; 高橋 康之*; 千葉 敦也; 齋藤 勇一; 山田 圭介; 石川 法人; 須貝 宏行*; 前田 佳均
no journal, ,
62.5-300keV/u HとCイオンをビーム軸に対して45
傾けた非晶質炭素膜(厚さ2-100g/cm)に照射し、膜の前方(下流)と後方(上流)に放出された二次電子収量
を測定した。前方・後方それぞれにつき、二次電子収量比R=(2)/2(1)を用いて、近接効果を評価した。ここで、(2)と(1)はそれぞれ速度が等しい2原子分子イオン、単原子イオンによる二次電子収量である。観測された近接効果の膜厚依存性と速度依存性をもとに、二次電子収量に対する近接効果の起源を議論する。
