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論文

Status report of the chopper spectrometer 4SEASONS

梶本 亮一; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 蒲沢 和也*; 池内 和彦*; 飯田 一樹*; 石角 元志*; 村井 直樹; 吉良 弘*; 中谷 健; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 1021(1), p.012030_1 - 012030_6, 2018/06

BB2016-1727.pdf:0.39MB

 被引用回数:3 パーセンタイル:88.81

4SEASONS is a medium-resolution thermal neutron chopper spectrometer in the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) at J-PARC. Although 4SEASONS is routinely used for many experiments by internal and external users, upgrading and maintenance work is still underway. This paper reviews the recent improvements of the instrument.

報告書

結晶質岩を対象とした長期岩盤挙動評価のための現象論的研究(委託研究)

大久保 誠介*; 福井 勝則*; 羽柴 公博*; 引間 亮一; 丹野 剛男; 真田 祐幸; 松井 裕哉; 佐藤 稔紀

JAEA-Research 2011-040, 54 Pages, 2012/02

JAEA-Research-2011-040.pdf:2.85MB

高レベル放射性廃棄物の地層処分時においては、建設時及び操業時は言うまでもなく、坑道埋め戻し後も千年程度の長期に渡る坑道の安定性の評価が要求される。そこで、岩石や岩盤の時間依存性挙動を、精密な試験や観察・計測から直接的に検討する手法(現象論的方法)で解明し、岩盤構造物の長期挙動予測評価手法を開発する研究を行ってきた。本報告書は、2010年度に実施した研究をまとめたものである。第1章では、研究内容とその背景を概括した。第2章では、1997年度から継続している田下凝灰岩のクリープ試験結果について報告した。第3章では、岩石の時間依存性の程度を表すnの値の意味をより明確に示すため、強度の載荷速度依存性とクリープ寿命の応力依存性との関係及び時間依存性,強度とクリープ寿命の分布特性,寸法効果の相互関係について論じた。さらに、既往の研究事例をレビューして、土岐花崗岩の力学特性や時間依存性について、今後実施すべき試験について検討した。第4章では岩盤の破壊基準の設定に関する検討として、十分長い時間をかけて岩石を壊したときの強度(長期強度)及び、いつまで経っても破壊に至らない応力条件について検討した。第5章では、周圧下でのnの値の変化及び岩盤強度のばらつきを考慮した二次元有限要素解析により、土岐花崗岩の長期挙動に関する予察的検討を行った。最後に、数値解析結果にもとづいて原位置試験計画に関する所見を述べた。

報告書

結晶質岩を対象とした長期岩盤挙動評価のための現象論的研究(委託研究)

大久保 誠介*; 引間 亮一; 平野 享*; 松井 裕哉

JAEA-Research 2010-031, 45 Pages, 2010/10

JAEA-Research-2010-031.pdf:1.22MB

岩石や岩盤は、クリープや応力緩和のような時間依存性挙動を示すことが知られている。高レベル放射性廃棄物の地層処分時においては、建設時及び操業時は言うまでもなく、坑道埋め戻し後も千年程度の長期に渡る坑道の安定性の評価が要求される。このため、長期に渡る岩石や岩盤の時間依存性挙動を把握することは、そのような坑道の長期安定性を評価するうえで重要な課題である。そこで、岩石や岩盤の時間依存性挙動を、精密な試験や観察・計測から直接的に検討する手法(現象論的方法)で解明し、岩盤構造物の長期挙動予測評価手法を開発する研究を行ってきた。本報告書は、2009年度に実施した研究をまとめたものである。第1章では、研究内容とその背景を概括した。つぎに第2章では、1997年度から継続している田下凝灰岩のクリープ試験結果について報告した。つづいて第3章では、非線形粘弾性論をよりどころとして、岩石や岩盤の時間依存性挙動を表現するコンプライアンス可変型構成方程式とそのパラメータの取得法について総括した。また、2008年度までに得られた試験結果を踏まえて、土岐花崗岩の時間依存性挙動と中間温度(40$$^{circ}$$C$$sim$$80$$^{circ}$$C)での稲田花崗岩の時間依存性挙動に関する所見を述べた。最後に第4章では、拡張したコンプライアンス可変型構成方程式を用いた有限要素解析により、土岐花崗岩の長期挙動に関する予察的検討を行った。最後に、数値解析結果に基づいて原位置試験計画に関する所見を述べた。

論文

High-energy diode-pumped picosecond regenerative amplification at 999 nm in wavelength with a cryogenically cooled Yb:LuLiF$$_{4}$$ crystal

赤羽 温; 青山 誠; 杉山 僚; 久保 亮一; 小川 奏; 辻 公一; 山川 考一

Optics Letters, 33(5), p.494 - 496, 2008/03

 被引用回数:2 パーセンタイル:14.71(Optics)

低温冷却Yb:LuLiF$$_{4}$$結晶を用いたダイオード励起再生増幅レーザーを世界で初めて開発した。シード光は周波数チャープさせパルス伸張させた状態で再生増幅器に入力され、増幅器中で増幅と同時にパルス圧縮を受ける。このためこの装置ではパルス圧縮器なしでエネルギー$$sim$$6mJ,パルス幅13psの999nm増幅パルスが発生可能である。またこの再生増幅器では999nmと1024nmの2波長同時発振も可能で、THz領域での差周波発生に応用することができると思われる。

口頭

低温冷却Yb:LLF結晶を用いたピコ秒再生チャープパルス増幅器

赤羽 温; 青山 誠; 杉山 僚; 久保 亮一; 小川 奏; 辻 公一; 山川 考一

no journal, , 

低温冷却Yb$$^{3+}$$:LuLiF$$^{4}$$(Yb:LLF)結晶を用いた再生増幅器を構築し、波長999nmでのピコ秒マルチmJ動作を確認した。液体窒素温度まで冷却するとYb:LLF($$pi$$偏光)は999nmと1024nmでの断面積が増大し、1000nm付近の再吸収が激減するためこれら2波長において再生増幅が可能である。実験では4msec励起時に波長999nmにおいて最大エネルギー6mJが得られた。増幅光は増幅と同時にGain-Narrowingによりパルス圧縮され、増幅光のパルス幅として13.2psが得られた。また1024nmの増幅光では最大エネルギー及びパルス幅はそれぞれ8.5mJ, 27.4psであった。この再生増幅器では励起LDの集光強度調整により前述2波長の同時発振も可能であり、差周波発生によるTHz領域での応用も期待される。

口頭

Multi-millijoule, diode-pumped, picosecond regenerative amplifier at 999-nm wavelength with cryogenically-cooled Yb$$^{3+}$$:LuLiF$$_{4}$$ crystal

赤羽 温; 青山 誠; 久保 亮一; 杉山 僚; 小川 奏; 辻 公一; 山川 考一

no journal, , 

低温冷却Yb$$^{3+}$$:LuLiF$$_{4}$$結晶を用いたレーザーダイオード(LD)励起再生増幅器を構築し、波長でのピコ秒マルチmJ動作を確認した。液体窒素温度まで冷却するとYb$$^{3+}$$:LuLiF$$_{4}$$結晶の$$pi$$偏光では999nmと1024nmでの蛍光断面積が増大し、付近の再吸収が激減するためこれら2つの波長において再生増幅が可能である。実験では波長999nm増幅において最大エネルギー6mJが得られた。増幅光は増幅と同時に利得狭帯域化効果によりパルス圧縮され、増幅光のパルス幅として13.2psが得られた。また1024nm増幅では最大エネルギー及びパルス幅はそれぞれ8.5mJ, 27.4psであった。この再生増幅器では励起LDの集光強度調整により前述2波長の同時発振も可能であり、差周波発生によるテラヘルツ領域での応用も期待される。

口頭

LD励起低温冷却Yb:LLFピコ秒再生チャープパルス増幅器

赤羽 温; 青山 誠; 杉山 僚; 久保 亮一; 辻 公一; 小川 奏; 山川 考一

no journal, , 

われわれが世界で初めて開発した低温冷却Yb:LuLiF$$_{4}$$結晶を用いたレーザーダイオード励起の再生増幅器について報告する。このレーザー増幅器は999nm及び1024nmの周波数チャープしたシード光をそれぞれ6mJ, 8.5mJまで増幅することができる。増幅レーザー光のパルス幅はチャープパルスの利得狭帯域化により999nm増幅の場合で13.2ps, 1024nm増幅の場合で27.4psまで増幅中にパルス圧縮されており、増幅後にパルス圧縮器等でパルス圧縮することなしに直接非線形過程の誘起光として利用することができる。われわれはこの増幅器を用いて999nmと1024nmの2波長同時増幅のテストも行っており、差周波混合による高輝度テラヘルツ波への応用が期待される。

口頭

Multi-millijoule, diode-pumped, chirped-pulse regenerative amplification at two wavelengths with cryogenically-cooled Yb$$^{3+}$$:LuLiF$$_{4}$$ crystal

赤羽 温; 青山 誠; 杉山 僚; 久保 亮一*; 小川 奏; 辻 公一; 山川 考一

no journal, , 

低温冷却Yb$$^{3+}$$:LuLiF$$_{4}$$結晶を用いたダイオード励起再生増幅をわれわれの知る限り世界で初めて行った。再生増幅器ではチャープさせたシード光が増幅と同時にパルス圧縮もされており、パルス圧縮器なしで999nm波長時に6mJで13ps、1024nm増幅時に8.5mJで27psのピコ秒増幅パルスが得られた。実験では999nmと1024nmの2波長同時レーザー発振も行っておりテラヘルツ領域での差周波混合に有用な光源であることがわかった。

口頭

低温冷却Yb$$^{3+}$$:LuLiF$$_{4}$$結晶を用いたマルチmJ, 2波長ピコ秒再生チャープパルス増幅

赤羽 温; 青山 誠; 杉山 僚; 久保 亮一*; 小川 奏; 辻 公一; 山川 考一

no journal, , 

低温冷却Yb$$^{3+}$$:LuLiF$$_{4}$$結晶を用いて999nm及び1024nm波長でのチャープパルス再生増幅を行い、それぞれ6mJ, 8.5mJの出力を得た。出力光パルス幅は999, 1024nm出力でそれぞれ13ps, 27psに圧縮されており、非線形過程の誘起光として利用可能である。またこの再生増幅器では999, 1024nmの2波長同時発振も可能で、THz領域での差周波発生への応用が期待できる。

口頭

J-PARC BL01四季におけるフェルミチョッパーの高度化

中村 充孝; 梶本 亮一; 稲村 泰弘; 青山 和弘; 神原 理*; 川上 一弘; 久保 直也; 蒲沢 和也*; 池内 和彦*; 飯田 一樹*; et al.

no journal, , 

スリット部の設計を見直した新しいフェルミチョッパーを製作し、2015年3月からMLF/BL011四季にて運用を開始した。同一条件下で旧型のフェルミチョッパーと強度を比較すると、低エネルギー領域において数十倍にも及ぶ強度ゲインを達成しており、四季の測定効率を劇的に向上させることに成功した。本発表では、仕様や設計に関する詳細や測定例について報告する。

口頭

J-PARC BL01チョッパー分光器「四季」'15

梶本 亮一; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 中島 健次; 河村 聖子; 中谷 健; 神原 理*; 久保 直也; 青山 和弘; 川上 一弘; et al.

no journal, , 

四季は現在J-PARC・MLFで稼働中の3台のチョッパー分光器の1つで、3台の中でも特に熱中性子領域において高効率の非弾性散乱測定を可能にすることを目的としている。共用ビームラインの1台としてユーザー利用に供されているが、性能および操作性・安全性のさらなる向上を目指して装置のアップデートも続けられている。本発表では、新しい単色化チョッパーの導入、検出器増設、データ収集・解析環境の更新等、最近四季で行われたアップデートの状況について報告する。

口頭

チョッパー型中性子非弾性散乱装置「四季」の現状について

梶本 亮一; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 蒲沢 和也*; 池内 和彦*; 飯田 一樹*; 石角 元志*; 中島 健次; 河村 聖子; 中谷 健; et al.

no journal, , 

四季はJ-PARC・MLFに設置されている4台のチョッパー分光器の1つである。そのカバーするエネルギー領域と運動領域はそれぞれおよそ10$$^{-1}$$$$sim$$10$$^2$$ meV, 10$$^{-1}$$ $$sim$$ 10$$^1$$ $AA$^{-1}$$でありMLFの非弾性中性子散乱装置がカバーするエネルギー・運動量領域の中でも中程の領域を占める。共用ビームラインの1台としてユーザー利用に供され、超伝導体, 磁性体, 誘電体, 触媒, 熱電材料等さまざまな物質の研究に用いられているが、性能および操作性・安全性のさらなる向上を目指して装置の高度化が続けられている。本発表では、新しい単色化チョッパーの導入、検出器増設、データ収集・解析環境の更新、分解能計算の試み等、最近四季で行われたアップデートの状況について報告する。

口頭

J-PARCチョッパー分光器四季におけるフェルミチョッパーの高度化

中村 充孝; 梶本 亮一; 稲村 泰弘; 青山 和弘; 神原 理*; 川上 一弘; 久保 直也; 蒲沢 和也*; 池内 和彦*; 飯田 一樹*; et al.

no journal, , 

J-PARC物質・生命科学実験施設のチョッパー型分光器四季では、2014年まで米国SNSから借用したフェルミチョッパーを使用していたが、このたび、スリット部の設計を見直した新しいフェルミチョッパーを製作し、2015年3月から運用を開始した。同一条件下で旧型のフェルミチョッパーと強度を比較すると、低エネルギー領域において数十倍にも及ぶ強度ゲインを達成することに成功した。本発表では、新型フェルミチョッパーの仕様や設計に関する詳細について報告する。

口頭

冷中性子ディスクチョッパー型分光器AMATERASの2015年度

中島 健次; 河村 聖子; 菊地 龍弥; 川北 至信; 梶本 亮一; 中村 充孝; 青山 和弘; 神原 理*; 山内 康弘; 久保 直也

no journal, , 

J-PARC物質・生命科学実験施設に設置された冷中性子ディスクチョッパー型分光器AMATERASは、パルス整形チョッパーとJ-PARCの結合型減速材の高ピーク強度の組み合わせにより、大強度、高分解能を両立する非弾性・準弾性散乱装置であり、2009年の稼働開始以来これまで、装置の高度化を進めながら、磁性や液体、非晶質、生体物質内のダイナミクスから産業利用に至るまで広い研究分野での利用に供されてきている。最近の成果例と合わせて、これらAMATERASの近況を報告する。

口頭

MLF-BL01チョッパー分光器「四季」

梶本 亮一; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 蒲沢 和也*; 池内 和彦*; 飯田 一樹*; 石角 元志*; 村井 直樹; 中谷 健; 久保 直也*; et al.

no journal, , 

本発表では、J-PARC・MLFに設置されているチョッパー型非弾性散乱装置「四季」の最近の装置整備状況、利用状況、研究成果について報告する。四季のカバーするエネルギー領域と運動領域はそれぞれおよそ10$$^{-1}$$ - 10$$^2$$ meV、10$$^{-1}$$ - 10$$^1$$ $AA$^{-1}$$であり、MLF非弾性中性子散乱装置がカバーするエネルギー・運動量領域の中でも中程の領域を占める。現在も性能および操作性・安全性のさらなる向上を目指して装置の高度化が続けられており、最近では特に試料環境やデータ解析環境の高度化が図られた。一方、利用状況を見ると、2016年度はMLFの運転日数の制約から競争率が上昇したものの、その時期を除くと、ここ数年一般課題の競争率は2倍前後となっている。特に最近は海外からの申請が占める割合が高くなっている。課題の多くは強相関・磁性分野であり、2016年には鉄系超伝導等の研究成果が生まれた。

口頭

廃止措置段階における換気空調設備の運用について

大久保 学; 清水 亮; 羽鳥 雅一; 小林 孝典; 上倉 亮一

no journal, , 

崩壊熱が極めて低いレベルにある「もんじゅ」の廃止措置期間中の炉心及び炉外燃料貯蔵槽に燃料が配置されている状況下においては、予熱ヒータにてナトリウムが凍結することを防止しつつも、区画内に放出される放散熱を換気空調設備により冷却する運用を継続することが望ましい。ただし、換気空調設備の運用は、原子炉の通常運転を対象として設計されたものであり、廃止措置段階においては、その状況に応じた適切な運用の見直しが必要である。本報では、これまでの運転データ等をもとに、実負荷と換気空調設備容量の関係を整理し、廃止措置段階における合理的な換気空調設備の運用に関する検討状況について報告する。

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