Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
水野 るり恵*; 新倉 潤*; 齋藤 岳志*; 松崎 禎市郎*; 櫻井 博儀*; Amato, A.*; 浅利 駿介*; Biswas, S.*; Chiu, I.-H.; Gianluca, J.*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 1060, p.169029_1 - 169029_14, 2024/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Instruments & Instrumentation)We have developed a photon detection system for muonic X-ray spectroscopy. The detector system consists of high-purity germanium detectors with BGO Compton suppressors. The signals from the detectors are readout with a digital acquisition system. The absolute energy accuracy, energy and timing resolutions, photo-peak efficiency, the performance of the Compton suppressor, and high count rate durability are studied with standard 
-ray sources and in-beam experiment using 
Al(
)
Si resonance reaction. The detection system was demonstrated at Paul Scherrer Institute. A calibration method for a photon detector at a muon facility using muonic X-rays of 
Au and 
Bi is proposed.
Chiu, I.-H.; 寺田 健太郎*; 大澤 崇人; Park, C.*; 竹下 聡史*; 三宅 康博*; 二宮 和彦*
Meteoritics & Planetary Science, 58(9), p.1333 - 1344, 2023/09
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Geochemistry & Geophysics)We report the result of a non-destructive elemental analysis of lunar meteorites using a negative muon beam at J-PARC. An experimental system of six Ge semiconductor detectors and a newly designed He analysis chamber (to enable quantitative analysis of Al) was used to provide a high signal-to-noise ratio for the detection of major elements from lunar rocks (Mg, Si, Fe, O, Ca, and Al). We performed a Monte Carlo simulation to determine the chemical compositions at two sides and the center of a sample (at depths of 0.33 and 0.96 mm below the sample surface, respectively) of the lunar meteorite DEW 12007. These results indicate that the three interior regions of DEW 12007 are likely to be 55.8:44.2, 51.4:48.6, and 54.4:45.6 wt% mixtures of anorthositic and basaltic clasts, respectively. This study is the first quantitative analysis of a heterogeneous meteorite interior using a negative muon beam. As elemental analysis using a muon beam is non- destructive and highly sensitive to light elements, including C, N, and O, the protocols established in this study are applicable to initial characterization of returned samples from the South Pole of the Moon.
大澤 崇人; 長澤 俊作*; 二宮 和彦*; 高橋 忠幸*; 中村 智樹*; 和田 大雅*; 谷口 秋洋*; 梅垣 いづみ*; 久保 謙哉*; 寺田 健太郎*; et al.
ACS Earth and Space Chemistry (Internet), 7(4), p.699 - 711, 2023/04
被引用回数：4 パーセンタイル：93.95(Chemistry, Multidisciplinary)小惑星試料中の炭素をはじめとする主要元素の濃度は、地球上の生命の誕生や太陽系の進化について非常に重要な情報を与えてくれる。ミュオンX線を用いた元素分析は、固体物質の元素組成を決定する最も優れた分析方法の一つであり、特にバルク試料中の軽元素濃度を非破壊で測定できる唯一の方法である。我々は、探査機「はやぶさ2」が小惑星リュウグウから回収した貴重な微小試料中の炭素などの主要元素の濃度を測定するために、ミュオンX線を用いた新しい分析システムを開発した。この分析システムは、ステンレス製の分析チャンバー、クリーンな環境で小惑星サンプルを操作するためのアクリル製のグローブボックス、分析チャンバーを囲むように配置されたGe半導体検出器から構成されている。測定に重要なバックグラウンドレベルを含め、分析装置の性能は初期から後期まで大幅に向上した。フィージビリティスタディの結果、最新型のミュオンX線分析装置は、「はやぶさ2」のサンプルモデル中の炭素濃度を6日間の測定で10%以下の不確かさで決定できることがわかった。
Chiu, I.-H.; 寺田 健太郎*; 大澤 崇人; Park, C.*; 竹下 聡史*; 三宅 康博*; 二宮 和彦*
Journal of Physics; Conference Series, 2462, p.012004_1 - 012004_6, 2023/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.2(Physics, Applied)今までの10年間で、負のミュオンビームを使用した非破壊元素分析が進歩しつつある。この方法では、サンプルに損傷を与えることなく、バルク材料の元素組成を決定するために使用できる。本研究では、ステンレス製の分析チャンバーに設置されたNWA482隕石の負ミュオン照射実験を行った。分析チャンバーにはヘリウムガスが充填され、空気散乱ミュオンによるバックグラウンド信号が抑制された。試料中のAl, Fe, Ca, Mg, Si, OからのミュオンX線は、分析チャンバーの周囲に配置された6つのゲルマニウム半導体検出器を使用して検出された。サンプルのX線自己吸収効果を補正するために、さらにGeant4ツールキットによるモンテカルロシミュレーションを使用した。シミュレーションからの補正を導入し、ミュオンX線測定の定量分析を行った。その結果、NWA482データに基づいて隕石中の各元素の分析感度を調べることに成功した。
寺田 健太郎*; 佐藤 朗*; 二宮 和彦*; 川島 祥孝*; 下村 浩一郎*; 吉田 剛*; 河井 洋輔*; 大澤 崇人; 橘 省吾*
Scientific Reports (Internet), 7(1), p.15478_1 - 15478_6, 2017/11
被引用回数：21 パーセンタイル：68.68(Multidisciplinary Sciences)電子やX線を用いた特性X線分析は基礎的化学分析手法として様々な分野で用いられている。近年、その高い透過性からミュオン捕獲特性X線を用いた分析手法が注目を集めている。我々はここに最新の強力なDCミュオン源であるMuSICを用いて行った炭素質コンドライトの分析結果について報告する。炭素を約2%含むJbilet Winselwan隕石を測定した結果、Mg, Si, Fe, O, S, Cからのミュオン捕獲特性X線を検出し、元素存在度のパターンはCMコンドライトとして無矛盾であった。本非破壊分析手法は炭素に高い感度を持つことから、C型小惑星からのサンプルが持ち帰られた場合にも、それを分析する強力な新手法となりえる。
Nd and stellar neutron capture cross sections片渕 竜也*; 松橋 泰平*; 寺田 和司; 井頭 政之*; 水本 元治*; 廣瀬 健太郎; 木村 敦; 岩本 信之; 原 かおる*; 原田 秀郎; et al.
Physical Review C, 91(3), p.037603_1 - 037603_5, 2015/03
被引用回数：8 パーセンタイル：50.7(Physics, Nuclear)Time-of-flight spectra of the neutron capture events of Nd were measured using a spallation neutron source at the Japan Proton Accelerator Research Complex. The first six resonances of Nd reported in a previous work were not observed. The experimental results and cross-search of resonance energies in nuclear data libraries suggested that resonances of impurity nuclide 
Pr have been mistakenly assigned as Nd in the previous experiment. To investigate the impact of non-existence of the resonances to the s-process nucleosynthesis model, the Maxwellian averaged neutron capture cross sections with and without the misassigned resonances were compared.
寺田 健太郎*; 二宮 和彦*; 大澤 崇人; 橘 省吾*; 三宅 康博*; 久保 謙哉*; 河村 成肇*; 髭本 亘; 土山 明*; 海老原 充*; et al.
Scientific Reports (Internet), 4, p.5072_1 - 5072_6, 2014/05
被引用回数：45 パーセンタイル：82.6(Multidisciplinary Sciences)X線の発見以来、人類は物体を透視する新たな目を獲得した。物体内部の密度分布を知ることのできる、X線ラジオグラフィと呼ばれるこの透視検査法は広範な領域で応用されている。近年、J-PARCにおいて強力なバルスミュオンビームが生成可能となり、これは新たな分析化学の領域を切り開くことができるツールである。本論文で我々はミュオン捕獲を利用した非破壊分析を報告する。我々はミュオンの運動量を報告する制御することで、mmオーダーで物体の軽元素深さ分布分析に成功し、有機物を含む隕石の分析にも成功した。今、ミュオンラジオグラフィという新たな目の利用が始まった。
Sn
using ANNRI-NaI(Tl) spectrometer at J-PARC廣瀬 健太郎; 古高 和禎; 原 かおる; 原田 秀郎; 木村 敦; 北谷 文人; 小泉 光生; 中村 詔司; 大島 真澄; 藤 暢輔; et al.
JAEA-Conf 2013-002, p.173 - 178, 2013/10
The cross section for Sn reaction has been measured in the neutron energy from 1eV to 1keV using the ANNRI-NaI(Tl) spectrometer at J-PARC/MLF. The sample used in the present experiment was metal tin enriched in Sn by 87%. The impurities of 
Sn and 
Sn were 9.3% and 3%, respectively. In the data analysis, the background of the frame-overlap neutrons and the scattered neutrons were subtracted. Comparison with the evaluation of JENDL-4.0 and ENDF/B-VII.1 will be presented in the poster session.
寺田 健太郎*; 伊藤 勝範*; 日高 洋*; 吉田 敬*; 岩本 信之; 青木 和光*; Williams, I. S.*
New Astronomy Reviews, 50(7-8), p.582 - 586, 2006/10
被引用回数：6 パーセンタイル：20.42(Astronomy & Astrophysics)Eu同位体組成は漸近巨星分枝星や超新星で起こる中性子捕獲反応を調べるうえで重要なプローブとなり得る。それは、
Smと
Smでの(中性子捕獲か
崩壊かの)分岐が中性子数密度や温度に依存するためである。この研究では、高感度高分解能イオンマイクロプローブを使用して、始原隕石中のSiCグレインに対してEu同位体の組成解析を行った。そして、その結果をs過程モデルから予想されるEu同位体比と比較し、解析されたSiCグレインのEu同位体組成から漸近巨星分枝星でのs過程が起こる条件(中性子数密度や温度)に制限をつけた。
廣瀬 健太郎; 大島 真澄; 北谷 文人; 木村 敦; 小泉 光生; 藤 暢輔; 中村 詔司; 原 かおる; 原田 秀郎; 古高 和禎; et al.
no journal, ,
マイナーアクチノイドや長寿命核分裂生成物の核変換技術開発及び革新的原子炉システムの開発には、これらの核種の中性子核データの精度向上が必要である。
Snの核変換を考えると、不純物として含まれる安定Sn同位体の核データも必要である。本研究ではJ-PARC/MLFに設置した中性子核反応測定装置のNaI(Tl)検出器を用いて、
Snの中性子捕獲断面積を1eVから1keVの中性子エネルギー領域で測定した。
西村 昭彦; 伊東 富由美; 寺田 隆哉; 冨吉 健太郎; 岡 潔
no journal, ,
原子力分野におけるレーザープロセスの適用を進めている。特に、プラントの検査補修及び廃止措置において、超短パルスレーザーから高出力CWレーザーにかけて、各々のレーザー光と物質の特性に合わせた工学応用分野を推進している。高経年化する軽水炉の保守保全技術として、ナノ秒パルスレーザーを組み込んだ小型可搬の検査補修装置が有用である。これまで、レーザー光と画像の伝送を双方向に行える複合型光ファイバとナノ秒パルスレーザーを組合せることで、狭隘部分の観察とパルスレーザー分光分析がその場で行える装置概念について報告した。プラズマ生成が有効となる10GW/cm
領域では、レーザー光伝送のための光学材料の耐性が装置開発の制限となる。現在、複合型光ファイバとパルスレーザー及び小型レーザートーチの組合せにより、配管内部を観察しレーザー分光が可能な試作機の開発に成功した。低クロム鋼,銅,アルミニウムなどの金属片をサンプルとして、元素分析のデモンストレーションに成功した。
冨吉 健太郎; 伊東 富由美; 寺田 隆哉; 岡 潔; 西村 昭彦
no journal, ,
日本原子力研究開発機構では、レーザーと複合型光ファイバを組合せた検査補修機器開発を進めており、原子力施設の安全性向上とレーザー低侵襲医療装置開発の両分野に展開しつつある。原子力施設については、配管検査・補修技術としてパルスレーザーによるLIBS(Laser Induced Breakdown Spectroscopy)と、エネルギー伝送と画像伝送が同軸に行える複合型光ファイバを組合せた専用カップリング装置の開発を行ってきた。この装置は、配管狭隘部での破損部分のレーザー溶接やパルスレーザー蒸発によるクリーニングへの応用も図っている。専用カップリング装置は光ファイバと先端部を切り替えることにより、目的に応じた観察及び補修を行うことができる。この技術を応用し、福島第一原子力発電所の損傷炉心内部調査を行うプローブヘッドの開発を目的として防水スコープの試作を行った。防水スコープは、広角レンズと縮小光学系により構成され、最大72度の視野角を有しており、また、10mmから10mまでの測定が可能である。また、水中観測機能が必要と思われるので、今回試作した防水スコープを3mの水槽に沈めて水中撮影を行い、測定距離10mmでの近接撮影に成功した。
寺田 和司*; 片渕 竜也*; 水本 元治*; 新井 拓郎*; 齋藤 辰宏*; 廣瀬 健太郎; 中村 詔司; 木村 敦; 原田 秀郎; 堀 順一*; et al.
no journal, ,
長寿命核分裂生成物
Pdについて、Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC)/ Materials and Life Science Experimental Facility (MLF)/Accurate Neutron-Nucleus Reaction Measurement Instrument (ANNRI)のNaI(Tl)スペクトロメータを用いて中性子捕獲断面積を測定した。
木村 敦; 廣瀬 健太郎; 中村 詔司; 原 かおる; 原田 秀郎; 千葉 豪*; 片渕 竜也*; 寺田 和司*; 水本 元治*; 井頭 政之*
no journal, ,
原子炉の安定な運転のため、可燃性毒物としてガドリニウム(Gd)が広く用いられており、反応度の計算のためには、Gd核種の高い精度の中性子捕獲反応断面積データが必要とされている。しかしながら、特にGd-157については報告データに大きな違いがあり、評価値間での差異が反応度の計算結果に大きな影響を与えるという問題が指摘されている。そこで、ANNRIのNaI(Tl)スペクトロメータ及びGeスペクトロメータを用い、Gd-157の中性子捕獲断面積の高精度測定を行った。
大澤 崇人; 二宮 和彦*; 中村 智樹*; 高橋 忠幸*; 寺田 健太郎*; 圦本 尚義*; 野口 高明*; 岡崎 隆司*; 薮田 ひかる*; 奈良岡 浩*; et al.
no journal, ,
2020年から2021年にかけてJ-PARC行われたミュオン捕獲特性X線分析の実験について報告する。4回の予備実験を経て分析手法は大幅に発展し、2021年7月に小惑星リュウグウの試料の分析に成功した。その経緯について放射化学的視点から解説する。
寺田 健太郎*; 佐藤 朗*; 二宮 和彦*; 川島 祥孝*; 下村 浩一郎*; 友野 大*; 河井 洋輔*; 大澤 崇人; 橘 省吾*
no journal, ,
ミュオンを用いた元素分析法であるミュオン捕獲特性X線分析は、試料を非破壊で分析できる優れた手法であり、はやぶさ2やOSIRIS-RExなどの小惑星サンプルリターン試料への適用が期待できる。そこでC型小惑星に近似していると考えられる炭素質コンドライトを用いて、本手法の有効性を検証した。
Chiu, I.-H.; 寺田 健太郎*; 大澤 崇人; Park, C.*; 竹下 聡史*; 三宅 康博*; 二宮 和彦*
no journal, ,
We report non-destructive elemental analysis in lunar meteorites using a negative muon beam at J-PARC. An experimental system combining with six Ge semiconductor detectors and a newly designed He analysis chamber for the Al quantitative analysis provides a high signal-to-noise ratio for the measurement of major elements from lunar rocks (Mg, Si, Fe, O, Ca, and Al). By applying the Monte Carlo simulation, we successfully determined the chemical compositions of two sides (at 0.33 mm depth from the sample surface) and center of the sample (at 0.96 mm depth) from the lunar meteorite DEW 12007. It suggests the three interior regions of DEW 12007 are likely mixtures of anorthosite and basalt clasts with of 52.3 and 47.7, 48.4 and 51.6, and 48.1 and 51.9 wt, respectively. This is the first quantitative analysis of a heterogeneous meteorite interior using a negative muon beam. Since the elemental analysis with a muon beam is non-destructive and highly sensitive to the light elements including C, N, and O, the protocols established in this study can be applicable for the initial characterization of returned samples from the south pole of the Moon.
