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加田 渉*; 神林 佑哉*; 三浦 健太*; 猿谷 良太*; 久保田 篤志*; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; 神谷 富裕; 花泉 修*
Key Engineering Materials, 643, p.15 - 19, 2015/05
Micro-processing procedures have been extensively studied using a Proton Beam Writing (PBW) technique in order to fabricate two or three dimensional microscopic patterns in single-crystal chemical vapor deposition (SC-CVD) diamonds. In this study, various microscopic patterns were drawn on SC-CVD diamonds (3.0 mm 
3.0 mm 0.5 mm IIa single-crystal) at various fluences with PBW using 0.75 and 3 MeV proton beams. The beam conditions of PBW other than the beam energy were as follows; a beam size of 1 
m, a scanning area of 800 m 800 m and beam current of up to 100 pA. From the result of the observations based on the optical and electrical modification of SC-CVD, the microscopic patterns were fabricated in the diamonds by the micro-processing procedure varying fluence and beam energy. This result demonstrated that the micro-processing procedure with PBW enables us to fabricate the two or three dimensional microscopic patterns, which are optically and electrically modified, in SC-CVD diamonds by optimizing fluence and beam energy.
加田 渉*; 三浦 健太*; 加藤 聖*; 猿谷 良太*; 久保田 篤志*; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; 石井 保行; 神谷 富裕; 西川 宏之*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 348, p.218 - 222, 2015/04
被引用回数：6 パーセンタイル：45.66(Instruments & Instrumentation)The Mach-Zehnder (MZ) optical structures were previously fabricated in a Poly-methyl-methacrylate (PMMA) thin film by Proton Beam Writing (PBW). The enhancement of optical transmittance in the structures is, however, required for industrial use. In this study, the MZ optical waveguides have been fabricated in a poly-dimethyl-siloxane (PDMS) thin film which has the higher optical permeability. The PDMS films were spin-coated on a silicon wafer (40 20 0.5 mm
) with a thickness of approximately 30 m. The MZ waveguides were drawn by a 750 keV proton microbeam of 1m in diameter having the penetration depth of 18 m with fluence of 40-100 nC/mm
. The beam writing was carried out combining an electric scanner and a mechanical sample-stage. The observation of the single-mode light propagation of 1.55 m fiber-laser in the MZ waveguides indicated that the optical transmittance have been successfully enhanced using PDMS.
Al
(R = La and Pr)迫田 將仁*; 久保田 和宏*; 田中 修平*; 松岡 英一*; 菅原 仁*; 松田 達磨; 芳賀 芳範
Journal of the Physical Society of Japan, 81(Suppl.B), p.SB011_1 - SB011_4, 2012/12
被引用回数：2 パーセンタイル：19.22(Physics, Multidisciplinary)We have succeeded in growing single crystals of RRuAl (R =La and Pr), and measured their electrical resistivity and Hall effect to gain the deeper insight of the physical properties of CeRuAl which exhibits an unusual long-range order (LRO) below 
27 K. The temperature dependences of the electrical resistivity of both LaRuAl and PrRuAl show the typical metallic behavior without any phase transition. The Hall effect measurements reveal that the carrier number of CeRu2Al10 in the LRO region is about 30 times smaller than that of LaRuAl, indicating highly different electronic states between these compounds below 
.
早船 浩樹; 江沼 康弘; 久保田 健一; 吉田 匡志; 宇野 修; 石川 浩康; 小林 順
JNC TN9400 99-080, 500 Pages, 1999/10
中長期事業計画を受けて、平成11年度から本格的に実施されるFBR実用化戦略調査研究に先立ち、文献調査を元に高速炉システムの幅広い技術選択肢としての検討を予備的に実施した。幅広い技術選択肢を検討する観点から、ガス冷却炉、重金属冷却炉、小型モジュール炉、水冷却増殖炉、及び溶融塩増殖炉について、文献調査に基づいて各概念の特性を検討し、技術的成立性(構造健全性(含耐震性)、安全性、製作建設性、運転性、保守補修性、特有の開発課題)を評価すると共に、実用化目標の4視点(軽水炉と比肩する経済性、資源の有効利用、環境負荷低減、核不拡散性強化)及び開発リスクの観点から評価した。その結果、(1)小型モジュール炉として、経済性に優れた中型炉及び多目的汎用型の設計概念を代表するものとして超小型炉(2)ガス炉として、冷却材がCO2、He及び燃料被覆形態が密封型、ベント型、被覆粒子の組み合わせ(3)重金属炉として、運転経験豊富なロシアの鉛ビスマス炉(原子力潜水艦炉)の延長上に展開される鉛冷却炉(4)軽水冷却として、現軽水炉プラント技術を活用した高転換炉及び超臨界圧軽水冷却炉(5)溶融塩炉としてU-Puサイクルと整合した三塩化物溶融塩炉を今後検討すべき出発点として摘出した。
早船 浩樹; 久保田 健一; 吉田 匡志; 宇野 修; 赤津 実; 江沼 康弘; 一宮 正和
JNC TN9420 99-004, 195 Pages, 1999/06
中長期事業計画を受けて、平成11年度から本格的に実施されるFBR実用化戦略調査研究に先立ち、革新的技術を取り入れ、経済性目標を達成可能なナトリウム冷却MOX燃料大型炉概念の創出を行った。更に、ナトリウム冷却MOX燃料大型炉以外の概念についても、文献調査を元に高速炉システムの幅広い技術選択肢としての検討を予備的に実施した。(1)革新的技術を取り入れたナトリウム冷却MOX燃料大型炉(基準プラント)については、経済ポテンシャルを有する概念を複数個創出することを目標にして検討した。その結果、プラント概念:18ヶ(この内、2次系削除概念は4ヶ)及び系統設備のみの概念(例:燃料取扱設備のみ):4ヶ、並びにコ・ロケーションシステム概念:5ヶを創出した。(2)基準プラント以外に関しては、幅広い技術選択肢を検討する観点から、ガス冷却炉、重金属冷却炉、小型モジュール炉、水冷却増殖炉、及び溶融塩増殖炉について、文献調査に基づいて各概念の特性を検討し、技術的成立性(構造健全性(含耐震性)、安全性、製作建設性、運転性、保守補修性、特有の開発課題)を評価すると共に、実用化目標の4視点(軽水炉と比肩する経済性、資源の有効利用、環境負荷低減、核不拡散性強化)及び開発リスクの観点から評価した。その結果、1)小型モジュール炉として、経済性に優れた中型炉及び多目的汎用型の設計概念を代表するものとして超小型炉2)ガス炉として、冷却材がCO2、He及び燃料被覆形態が密封型、ベント型、被覆粒子の組み合わせ3)重金属炉として、鉛・鉛ビスマス設計及び運転経験豊富なロシアの鉛冷却炉4)軽水冷却として軽水冷却沸騰水型増殖炉及び超臨界圧軽水冷却炉5)溶融塩炉としてU-Puサイクルと整合した三塩化物溶融塩炉を今後検討すべき出発点として摘出した。
竹下 功; 前田 充; 三好 慶典; 大野 秋男; 岡崎 修二; 中島 健; 藤根 幸雄; 久保田 益充; 村岡 進; 荒 克之; et al.
原子力工業, 43(9), p.1 - 37, 1997/09
燃料サイクルバックエンドにおける安全性確保、技術の高度化を図ることを目的として進めているNUCEF計画は、施設の完成から4年目を迎えた。本特集は、NUCEFにおける臨界安全性研究、高度化再処理研究、TRU廃棄物管理研究のこれまでの研究成果及び今後の展開を概説するものである。1.NUCEF計画の概要、2.STACYによる実験、その研究成果、3.TRACYによる実験、その研究成果、4.BECKYによる実験、その研究成果と今後の計画、5.研究協力の現状と今後の計画、6.今後のNUCEF計画の展開
宮内 正勝; 岡本 久人; 深谷 洋行; 坂爪 克則; 薗田 暁; 中尾 智春; 久保田 政敏; 新妻 泰; 園部 保; 岡崎 修二
JAERI-Tech 96-007, 98 Pages, 1996/02
NUCEFに設置されている臨界実験装置(STACY、TRACY)、核燃料調整設備等に係る実験解析分析、核燃料物質の使用に伴う計量管理分析及び設備の安全運転のための工程管理分析を行う分析設備を完成させた。分析設備は、各設備からの分析試料を分析室(I)に搬送するための「気送設備」、グローブボックス間の分析試料、廃液等の密度測定、試料の希釈・分析等を行う「前処理装置」、ウラン・プルトニウム、同位体組成、硝酸、放射能濃度等の「分析機器」、分析試料残液、廃液等を管理する「後処理装置」等から構成されている。本書は、分析設備の設計条件、構成、機器仕様等について詳細にまとめたものである。
山口 五十夫; 龍ヶ江 良三*; 森田 泰治; 近藤 康雄; 白橋 浩一; 山岸 功; 藤原 武; 藤本 啓一*; 谷津 修; 藤田 民義*; et al.
JAERI-Tech 94-030, 53 Pages, 1994/11
群分離処理法の開発研究を行うため、年間1.8510
Bqの高レベル廃液を取り扱うことのできる研究施設を燃料サイクル安全工学研究施設(NUCEF)に完成した。本研究施設は
放射体を含む放射性溶液の化学処理に適した気密構造の-
型セルである。セル内には脱硝・濃縮装置、シュウ酸塩沈殿ろ過装置、ろ過機器、抽出器、イオン交換カラム、乾燥器、貯留タンク(10基)及びポンプ等で構成する群分離試験装置を設置した。主要機器は遠隔着脱コネクタを用いて交換可能であり、また、配管ルートを選定することにより多目的に使用できる。本群分離試験施設により、高レベル廃液中に含まれる元素を超ウラン元素群、Tc-白金族元素群、Sr-Cs群及びその他の元素群の4群に分離するプロセスについて試験する。
森田 泰治; 久保田 益充; 米屋 正宏*; 栃山 修*; 井上 泰*
Journal of Nuclear Science and Technology, 26(7), p.698 - 704, 1989/07
DIDPA(diisodecyl phosphoric acid)によるNpの分離におけるMIDPA(monoisodecyl phosphoric acid)の影響について、抽出速度とシュウ酸による逆抽出の二つの観点から研究を行った。その結果、MIDPA濃度の増加は、V価の状態にあるNpの抽出速度を速めることを見い出した。また、抽出機構には特に変化が見られなかった。一方、MIDPA濃度の増加とともにNpは逆抽出されにくくなることがわかった。しかし、逆抽出工程において必要とされる分配比から決定できるMIDPAの許容濃度は、実際の群分離プロセスにおいて生成するMIDPAの推定濃度より十分大きいので、特に問題とはならないと考えられる。
久保田 益充; 森田 泰治; 杤山 修*; 井上 泰*
JAERI-M 88-002, 257 Pages, 1988/01
超ウラン元素の分離を目的とした抽出剤として、これまでに種々の溶媒が研究されてきたが、本報告は、これらを調査し、分類し、抽出剤の構造と抽出能の関係などを明らかにすることによって、高レベル廃液の群分離に適していると考えられる抽出剤の選択に資することを目的とした。
小澤 優介*; 久保田 仁*; 三浦 健太*; 花泉 修*; 野口 克也*; 佐藤 隆博; 石井 保行; 江夏 昌志; 高野 勝昌*; 大久保 猛; et al.
no journal, ,
A Mach-Zehnder (MZ) type thermo-optic switch for a wavelength of 1.55 m was fabricated using Proton Beam Writing (PBW) in this study. The fabrication was carried out by the following processes: (1) a SiO
under-cladding was deposited on a Si substrate, (2) a 10-m-thick PMMA film was spin coated onto the SiO layer as a core, (3) a MZ type waveguide with the width of 8 m was drawn on the PMMA film by PBW with the beam size of 1.1 m
and current of 50 pA at 1.7 MeV, (4) a PMMA film was deposited again on the sample as an upper-cladding layer, and (5) a titanium heater as a phase shifter and aluminum electrodes were formed on the sample by vacuum evaporation with UV lithography and wet etching. In the operation test of this switch, the intensity of 1.55 m laser light through the switch was measured by a vidicon camera at the exit side along with varying the electric power for a titanium heater (the switching power). The intensity ratio of the output lights for ON/OFF of the heater was obtained as a function of the switching power. The result showed the fabricated switch worked as an MZ type thermo-optic switch with an ON/OFF ratio of 9.0 dB on a switching power of 43.9 mW.
三浦 健太*; 佐藤 隆博; 石井 保行; 江夏 昌志; 高野 勝昌*; 大久保 猛; 山崎 明義; 加田 渉; 横山 彰人; 神谷 富裕; et al.
no journal, ,
The Mach-Zehnder (MZ) type thermo-optic switch consisting of two MZ couplers, two phase shifting branches and a titanium thin-film heater over one branch was prototyped in this work. A MZ type waveguide pattern with a core width of 8 m and a MZ coupling angle of 2
in a PMMA film was drawn by a 1.7 MeV focused proton beam with the beam size of about 1 m and the total dose of 100 nC/mm. The titanium thin-film heater and aluminum electrodes were formed using conventional photolithography and wet-etching processes. In the operation test of the switch, a light with a wave length of 1.55 m was injected into one side of the switch through a single-mode optical fiber, and the output light from another side of the switch was observed by an IR camera with varying an electric power supplied to the heater. A switching power was estimated to be 43.9 mW for an On/Off ratio of 9.0 dB in the test. This result showed that the switching power could be reduced compared with those of commercial silica-based switches.
三浦 健太*; 花泉 修*; 加田 渉*; 小澤 優介*; 稲田 和紀*; 久保田 篤志*; 河嶋 亮広*; 佐藤 隆博; 石井 保行; 江夏 昌志; et al.
no journal, ,
イオンビーム照射技術を用いた光スイッチや発光素子の光機能デバイスの製作を目的として、(1)プロトンビーム描画を利用したマッハツェンダー(MZ)導波路型熱光学スイッチ、(2)SiO部材へのSiとCイオンの注入と1200C以下でアニール処理を行うことによる可視領域で発光する材料の開発を行った。(1)では、Si基板上に下部クラッドのSiO層と光伝搬用のPMMA層をそれぞれ5
mと8mに積層した試料に、1.7MeV, 1mのH
ビーム(50pA)を用いて、ドーズ量100nC/mmで、線幅8mのY分岐を左右対称に接合した長さ
30mmのMZ型の線を描画した。この後、上部クラッドとして10mのPMMA層を積層し、導波路とした。これを光スイッチとするため、フォトリソグラフィによりTi薄膜ヒーターとA
電極を試料表面に形成し、波長1.55mにおけるスイッチ特性を評価した。この結果、スイッチング電力は約43.9mW、ON/OFF比は約9.0dBと測定され、これらは従来型の石英系熱光学スイッチに比べ優位なものであった。(2)では、SiO部材への150keV-Siの注入量を510
/cmに固定し、75keV-Cの注入量を1, 3, 5, 710/cmと変えた。照射後、大気中、1000Cにおいて25分間のアニールを行い、発光の観測を行った結果、可視域の発光が観測できた。更に、Cイオンの照射量によって、発光ピーク波長がシフトすることから、発光色をイオンの注入量で制御可能であることも明らかになった。
猿谷 良太*; 加藤 聖*; 久保田 篤志*; 三浦 健太*; 加田 渉*; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; 石井 保行; 神谷 富裕; 西川 宏之*; et al.
no journal, ,
本研究では、プロトン・ビーム・ライティング(Proton Beam Writing: PBW)技術を用いて汎用加工素材のPDMS(polydimethylsiloxane)にマッハツェンダー干渉計(Mach-Zehnder Interferometer: MZI)型の光導波路を描画するためのH
マイクロビームの照射量を見出すことを目的とした。750keVのHマイクロビームを用いて、Si基板上にスピンコート法で成膜した厚さ30mのPDMS(架橋剤の混合比10:1)の試料に、幅8mのMZI型形状を様々なフルエンスで描画した。これらの試料に光を通した結果、特定な照射量(40100nC/mm程度)で光が導波路中を良好に伝搬することを示すシングルモードの出射光を観察できた。これによってPDMS材料にPBWでMZI型形状の導波路を製作する際に必要な描画時の照射量を見出すことができた。
神林 佑哉*; 加田 渉*; 猿谷 良太*; 久保田 篤志*; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; 石井 保行; 神谷 富裕; 三浦 健太*; 花泉 修*
no journal, ,
本研究では、CVDダイヤモンド内に光学顕微鏡を使用して観察できる微細構造の形成を目的に、ProtonBeamWriting (PBW)を用いた照射技術の開発を行っている。今回、予備的実験としてビーム照射による試料の着色等の光学的変化の有無を調べるため、Hビーム(1m)を用い、ビームエネルギー(0.75, 1.2, 3MeV)とフルエンス(0.1, 1.0, 10pC/m)を変えて、CVDダイヤモンド基盤にテスト形状(ライン&スペースとドット)を描画した。照射後の試料を反射型と透過型光学顕微鏡で観察したところ、ビームエネルギーに関係無く、フルエンス10pC/mでは、反射型顕微鏡によりテスト形状部の着色が観測された。一方、0.1及び1.0pC/mでは、着色は確認されず透過光顕微鏡によりテスト形状部の屈折率の変化が観測された。すなわちビーム照射によりCVDダイヤモンド内に光学顕微鏡で観察できる光学的変化が生じることを確認できた。さらに、フルエンスにより光学的変化を制御できる可能性が示唆された。
加田 渉*; 三浦 健太*; 猿谷 良太*; 加藤 聖*; 久保田 篤志*; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; 石井 保行; 神谷 富裕; 西川 宏之*; et al.
no journal, ,
An optical switch with a Mach-Zehnder (MZ) structure was previously fabricated in a Poly-methyl-methacrylate (PMMA) thin film by proton beam writing (PBW). The extinction ratio of the switch, however, needs to be enhanced by higher optical permeability for industrial use. In this study, the MZ optical waveguides have been fabricated in poly-dimethyl-siloxane (PDMS) thin films, which have higher optical permeability than PMMA. A PDMS film of a thickness of approximately 30 m was spin-coated on a silicon wafer (40 20 0.5 mm). The MZ waveguides of 8 m in width and total length of 30 mm were drawn in the film by a 750 keV proton microbeam of 1m in diameter having the penetration depth of 18 m with fluence of 40-100 nC/mm. The drawing of the total length was carried out combining an electric scanner and a mechanical sample-stage. A clear spot of 1.55 m single-mode light was observed propagated through the MZ waveguides, which indicated that the enhanced optical transmittance by the use of PDMS leads to their waveguides with higher extinction ratio.
延原 文祥*; 松田 規宏; 大西 世紀*; 松居 祐介*; 久保田 修*; 坂本 幸夫*; 平尾 好弘*
no journal, ,
日本原子力学会・放射線工学部会「簡易遮蔽計算コードレビューWG」の活動において、原子力機構のJRR-4で行われた「むつ遮蔽透過実験」のベンチマーク解析を実施した。解析には、原子力規制庁の安全研究で開発されたPOKERのほか、モンテカルロ法計算コードのPHITS、及びMCNPや、簡易遮蔽計算コードのFLEXDOSE、及びQADを用いて行った。普通コンクリート、及び重量コンクリートを透過した後の測定結果に対する全計算コードの再現性は良好で、特に、POKERを含む簡易遮蔽計算コードによる計算結果は、安全側に十分、かつ適切な尤度を持った結果を示すことがわかった。
