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北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 高木 靖彦*; 中村 智樹*; 廣井 孝弘*; 松岡 萌*; et al.
Nature Astronomy (Internet), 5(3), p.246 - 250, 2021/03
被引用回数：43 パーセンタイル：96.93(Astronomy & Astrophysics)2019年4月「はやぶさ2」ミッションは、地球に近い炭素質の小惑星(162173)リュウグウの人工衝撃実験を成功させた。これは露出した地下物質を調査し、放射加熱の潜在的な影響をテストする機会を提供した。はやぶさ2の近赤外線分光器(NIRS3)によるリュウグウの地下物質の観測結果を報告する。発掘された材料の反射スペクトルは、表面で観測されたものと比較して、わずかに強くピークがシフトした水酸基(OH)の吸収を示す。これは、宇宙風化や放射加熱が最上部の表面で微妙なスペクトル変化を引き起こしたことを示している。ただし、このOH吸収の強度と形状は、表面と同様に、地下物質が300
Cを超える加熱を経験したことを示している。一方、熱物理モデリングでは、軌道長半径が0.344AUに減少しても、推定される掘削深度1mでは放射加熱によって温度が200Cを超えて上昇しないことが示されている。これは、リュウグウ母天体が放射加熱と衝撃加熱のいずれか、もしくは両方により熱変化が発生したという仮説を裏付けている。
田中 泰貴*; 成清 義博*; 森田 浩介*; 藤田 訓裕*; 加治 大哉*; 森本 幸司*; 山木 さやか*; 若林 泰生*; 田中 謙伍*; 武山 美麗*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 87(1), p.014201_1 - 014201_9, 2018/01
被引用回数：18 パーセンタイル：74.47(Physics, Multidisciplinary)ガス充填型反跳生成核分離装置GARISを用いて
Ca + 
Pb, 
Ti + Pb, Ca + 
Cm反応系における準弾性散乱断面積の励起関数を測定した。これらのデータから融合障壁分布を導出し、チャンネル結合計算と比較した。Ca + Pb及びTi + Pb反応の障壁分布のピークエネルギーはそれらの反応系における2中性子蒸発断面積のピークエネルギーと良く一致し、一方Ca + Cm反応の障壁分布のピークエネルギーは4中性子蒸発断面積のピークエネルギーより少し下に現れることが判った。この結果は超重核合成の際の最適ビームエネルギーの予測に役立つ情報を与える。
草野 翔吾*; 松村 大樹; 朝澤 浩一郎*; 岸 浩史*; 坂本 友和*; 山口 進*; 田中 裕久*; 水木 純一郎*
Journal of Electronic Materials, 46(6), p.3634 - 3638, 2017/06
被引用回数：3 パーセンタイル：19.84(Engineering, Electrical & Electronic)A method combining cyclic voltammetry (CV) with X-ray absorption fine structure (XAFS) spectroscopy, viz. CV-XAFS, has been developed to enable in situ real-time investigation of atomic and electronic structures related to electrochemical reactions. We use this method to study the reaction of a Pt/C cathode catalyst in the oxygen reduction reaction (ORR) in an alkaline electrolyte. It was found that the current induced by the ORR was first observed at approximately 0.08 V versus Hg/HgO, although the Pt valence remained almost unchanged. The electronic structure of the catalytic surface in the ORR was observed to be different in the negative and positive scan directions of CV measurements. Hydrogen adsorption is also discussed on the basis of the observation of this spectral change. We have demonstrated that CV-XAFS provides dynamical structural and electronic information related to electrochemical reactions and can be used for in situ real-time measurements of a catalyst.
佐藤 翔一*; 市村 真*; 山口 裕資*; 片野 誠*; 今井 康隆*; 村上 達也*; 三宅 勇一郎*; 横山 拓郎*; 森山 伸一; 小林 貴之; et al.
Plasma and Fusion Research (Internet), 5, p.S2067_1 - S2067_4, 2010/12
JT-60Uで観測されるイオンサイクロトロン放射(ICE)のなかで、入射したDビームに起因するICE(D)と核反応生成(FP)イオンに起因するICEでは、トロイダル方向の波数が異なり、FPイオンによるICEは有限な波数を持つことがこれまでに観測されている。この性質を利用して、ICE(D)の2倍高調波と分離してICE(H)を同定した。ICE(H)が観測される条件を明らかにすることを目的として、実験条件の特定とEPOCコードを用いて軌道の計算をしている。
枝尾 裕希*; 深田 智*; 山口 翔*; Wu, Y.*; 中村 博雄
Fusion Engineering and Design, 85(1), p.53 - 57, 2010/01
被引用回数：17 パーセンタイル：72.36(Nuclear Science & Technology)In the International Fusion Materials Irradiation Facility (IFMIF), tritium of a by-product is removed by a Y hot trap placed in a by-path position of the flowing Li target. Since the T equilibrium pressure is extremely low, the removal rate of H isotopes is affected by coexisting other impurities such as N, C and O dissolved in Li. In the present study, the removal process of H isotopes is experimentally investigated under the three different conditions: (1) measuring gravimetrically in a static Li + Y system with the supply of low concentration hydrogen in Ar purge, (2) counting the change of T radioactivity in a static Li + Y system after neutron irradiation and (3) measuring the change of the hydrogen concentration in a stirred Li + Y system with the supply of low concentration hydrogen in Ar purge. There was no corrosive action in the Y-Li interface after 100 hr contact at 500C. The present results are extended to design a Y hot trap for the EVEDA Li loop.
関本 均*; 河地 有木; 本田 修三*; 山口 良恵*; 加藤 翔太*; 米山 香織*; 藤巻 秀; 鈴井 伸郎; 石井 里美; 渡辺 智; et al.
JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 124, 2008/03
ハマウツボ科の根寄生植物であるオロバンキは、クロロフィルを持たず、ホスト植物と養水分をシェアしながら生育する全寄生植物である。根寄生植物の生存では、ホスト植物の光合成産物及びホスト植物根からの吸収窒素の誘因・収奪・貯留が重要な栄養獲得戦略の一つと考えられる。そこで、オロバンキを寄生させた植物根系を作成し、ポジトロン放出核種N-13で標識した硝酸イオンあるいはアンモニウムイオンを投与し、根系及び茎葉部への硝酸イオンの移行と寄生植物による誘因・収奪と貯留の様子をPETISによる可視化を試みた。その結果、硝酸イオンの茎葉部への分配割合は、オロバンキ非寄生系と寄生系に差は見られなかったが、アンモニウムイオンの茎葉部への分配割合は、非寄生系では60%であったのに対し、寄生系では20%と著しく低下していることが明らかとなり、オロバンキ塊茎は硝酸イオンではなくアンモニウムイオンを選択的に収奪していることが示唆された。
片野 誠*; 市村 真*; 山口 裕資*; 茂木 ゆき美*; 室 大志*; 大内 敏昭*; 大石 洵也*; 佐藤 翔一*; 石川 正男; 森山 伸一; et al.
no journal, ,
非等方な速度分布を持つプラズマ中では、自発的に波動が励起され、その非等方性を緩和しようとする。プラズマ中心部で発生した核融合反応生成イオンが大きなバナナ軌道を描き周辺部に到達したとき、周辺部プラズマの分布関数の裾野に正の勾配を持つ集団を形成する(Bump on tail分布)。本研究ではJT-60Uにおいて、ICRF領域の自発励起波動であるICE(Ion Cyclotron Emission)の実験結果と、局所近似の熱いプラズマ分散式を解くことによる波動励起を評価し、ICE励起機構に関して議論を行う。
市村 真*; 山口 裕資*; 佐藤 翔一*; 片野 誠*; 大内 敏昭*; 室 大志*; 関原 悠介*; 村上 達也*; 森山 伸一; 小林 貴之; et al.
no journal, ,
中性粒子入射や高周波により加熱されたイオン、また、核融合反応生成イオンの存在によるプラズマ中の速度空間非等方分布に起因する自発励起波動について、詳細な解析と各種磁場閉じ込め装置において観測される波動を比較し、その物理機構を明らかとして、高エネルギーイオン閉じ込めの改善等に貢献することを目的としている。今回、新たに核融合反応プロトンによるICEを初めて同定したこと、また、詳細なトロイダル方向波数の計測から核融合反応生成ヘリウム3イオンとトリトンに起因するICEが異なる波動励起であることを実験的に明らかにしたことを報告する。また、GAMMA10装置で観測されるアルベンイオンサイクロトロン波動との共通点議論することを考え、周辺部におけるトリトンの非等方速度分布形成をEPOCコードを用いて評価した。
佐藤 翔一*; 市村 真*; 山口 裕資*; 片野 誠*; 今井 康隆*; 村上 達也*; 三宅 勇一郎*; 横山 拓郎*; 森山 伸一; 小林 貴之; et al.
no journal, ,
JT-60Uで観測されるイオンサイクロトロン放射(ICE)のなかで、入射したDビームに起因するICE(D)と核反応生成(FP)イオンに起因するICEでは、トロイダル方向の波数が異なり、FPイオンによるICEは有限な波数を持つことがこれまでに観測されている。この性質を利用して、ICE(D)の2倍高調波と分離してICE(H)を同定した。ICE(H)が観測される条件を明らかにすることを目的として、実験条件の特定とEPOCコードを用いて軌道の計算をしている。
市村 真*; 山口 裕資*; 佐藤 翔一*; 森山 伸一; 小林 貴之; 小島 有志
no journal, ,
核融合プラズマで観測されるイオンサイクロトロン周波数帯の自発励起波動についてレビューする。タンデムミラー装置におけるAIC波動,JT-60U装置におけるイオンサイクロトロン放射(ICE)の実験結果をまとめるとともにより一般的に宇宙プラズマで観測されるICRF領域の波動との比較も議論する。
小松 怜史*; 斎藤 翔平*; 福成 雅史*; 山口 敏和*; 小紫 公也*; 小田 靖久; 梶原 健; 高橋 幸司; 坂本 慶司
no journal, ,
マイクロ波ロケットは宇宙への大量物資輸送手段として期待されている。周辺大気を推進薬とするため、高いペイロード比・低コストを実現すると考えられており、その吸気機構の開発が重要となる。本研究では吸気機構として推力発生過程で生じる圧力変動に合わせて自発的に開閉するリードバルブを採用した。さらにマイクロ波発振源ジャイロトロンを用いてロケットを作動させ、発生した高圧空気の圧力を計測することで吸気機構の推力への影響を算出した。その結果推力はリードがない場合に比べ2倍以上となり、マイクロ波の照射繰り返し周波数を増加させることでさらに推力を増加させることが可能であることがわかった。
栗田 哲志*; 斎藤 翔平*; 福成 雅史*; 山口 敏和*; 小紫 公也*; 小田 靖久; 梶原 健; 高橋 幸司; 坂本 慶司
no journal, ,
マイクロ波ロケットは外部からのエネルギー供給による大気吸込み式デトネーションエンジンであり、高ペイロード比による低コスト次世代大量物資輸送手段として実用化が期待されている。kg級モデルロケットの鉛直打ち上げ実験を行うため、過去の実験で達成した30Nの推力を定常的に維持する必要がある。そこで過去の研究で推力低下の問題となったマイクロ波集光部以外での放電開始現象を克服し、高周波作動時の推力向上することを本研究の目的とした。この放電の抑制のためリード弁吸気機構を改善し推力向上の指針を得た。
栗田 哲史*; 斎藤 翔平*; 福成 雅史*; 山口 敏和*; 小紫 公也*; 小田 靖久; 梶原 健; 高橋 幸司; 坂本 慶司
no journal, ,
マイクロ波ロケットは宇宙開発のための超低コスト大量物資輸送手段として期待されている。周辺大気の利用、パルスデトネーションによる簡素な構造、ビーム発信源の地上設置により超低コスト化を実現できる。過去の研究では高繰り返し周波数下で吸気不十分となり、推力が低下した。そこでリード弁式吸気機構を導入しているが、本研究では高繰り返し周波数領域においてリード弁の有無で推力測定実験を行い比較した。その結果、推力が得られる繰り返し周波数が200Hzから250Hzに拡大した。
福成 雅史*; 山口 敏和*; 斎藤 翔平*; 栗田 哲史*; 小松 怜史*; 小紫 公也*; 小田 靖久; 梶原 健; 高橋 幸司; 坂本 慶司
no journal, ,
筒状の推進機にマイクロ波を照射し、集光することで推進機内部空気を放電させ、その放電プラズマによる衝撃波を利用して推進力を得ることができる。このマイクロ波ロケットは推進機周辺空気を推進剤として使え、また単純な構造を持つため宇宙開発の低コスト化を実現する次世代の打ち上げ機として期待されている。マイクロ波の照射繰返し周波数を上げると本来の着火点以外でプラズマが着火し、推力性能を大きく低下させる。本研究ではリード弁を用いて吸気性能を上げ、この問題の改善を行った。
福成 雅史*; 山口 敏和*; 齋藤 翔平*; 栗田 哲志*; 小紫 公也*; 小田 靖久; 梶原 健; 高橋 幸司; 坂本 慶司
no journal, ,
マイクロ波ロケットは照射したマイクロ波を推進力に変換して飛行する打上げ機であり、宇宙への物資輸送コストを低減化するとして期待されている。本研究ではマイクロ波ロケットの吸気性能改善のためリード弁式吸気機構を開発し、実際に1MW出力のジャイロトロンを用いて試験を行った。推進器内部の圧力履歴を計測しマイクロ波照射ごとの圧力上昇,衝撃波伝搬速度を求めた。結果としてリード弁を搭載した場合、吸気によるマルチパルス運転時の圧力上昇率の改善が見られた。
7再構成表面ストレスのその場測定朝岡 秀人; 魚住 雄輝; 鈴木 翔太*; 山口 憲司
no journal, ,
表面に存在するストレスは成長原子の拡散、吸着過程などのカイネティクスを変化させるため、表面ストレスの解明・制御がナノ構造創製のために有力な手段となる。我々はSi(111)77再構成構造に内在するストレスを実験的に捉えるため、Ge/Si(111)ヘテロ成長過程のストレス変化の観測に加え、水素終端表面と、清浄再構成表面とのストレス差から、最表面の再構成構造に起因するストレスを実験的に捉えることに成功した。
鈴木 翔太; 朝岡 秀人; 魚住 雄輝; 山口 憲司
no journal, ,
Si(110)表面はSi(100)表面と比べ約2.5倍高いキャリア移動度を有しており、Si(100)表面に替わる次世代半導体デバイスの基板材料として注目されている。一方で、理想的なSi(110)表面における構造および反応に関する知見は乏しいのが現状である。規定された理想表面での電子状態や物性化学を解析するためには、ウエハ表面全体にわたって原子レベルで汚染が無く、平坦である必要がある。本研究では、この表面制御技術の確立に向け、822mm
サイズSi(110)基板を用いて、標準的な湿式洗浄法を基本とした2つの清浄化過程の評価、及び、清浄化後の表面状態の評価を行った。実験内容として、化学処理による水素終端処理、酸化膜作製処理を行ったSi(110)基板をそれぞれ用意し、基板を超高真空チャンバーに入れ、加熱を試みた。基板の加熱後、LEED(低速電子線回折法)による表面構造解析、およびAES(オージェ電子分光法)による表面元素分析を実施した。実施後のLEED像の結果から、ともにSi(110)再構成表面特有の162構造を示す回折点が現れており、水素脱離、及び酸化膜除去により、清浄表面が得られることが解明された。しかし、今回用いた2つの清浄化手法実施後の表面原子のテラス・ステップ構造については不明な部分が多い。そのため、各手法後のSi(110)表面のモルフォロジー解明に向けてSTMを用いた構造研究が必要である。
鈴木 翔太; 朝岡 秀人; 魚住 雄輝; 山口 憲司
no journal, ,
様々な物性測定を可能とする大面積Si(110)基板の適切な清浄化手法を確立するため、化学処理による水素終端処理、酸化膜作製処理を施した822mmサイズSi(110)基板の加熱を行い、清浄化手法適用後の表面比較を試みた。表面LEED像を比較した結果、酸化膜作製処理基板から得た表面は水素終端処理基板から得た表面よりも、清浄表面特有の162構造を示す回折点が鮮明に現れており、また、広範囲で構造を確認することができた。以上から、大面積Si(110)基板の清浄化手法として、酸化膜作製基板の加熱酸化膜除去による手法が適切であることが分かった。
鈴木 翔太; 朝岡 秀人; 魚住 雄輝; 近藤 啓悦; 山口 憲司
no journal, ,
Si(110)再構成構造形成に深く関与する表面ストレス(表面エネルギー)の実測には、数mmサイズ表面全体にわたり、清浄、かつ表面ステップ構造が制御された理想表面が必要である。本研究では、822mmSi(110)基板を用いた表面清浄化手法を確立するため、水素終端処理基板、酸化処理基板の保護層除去後の表面構造を比較した。表面LEED像を比較した結果、162再構成構造を示す回折点の鮮明度、及び、162構造形成範囲の広さから、大面積Si(110)表面清浄化手法として酸化膜除去による手法が有効であることが分かった。現在は2つの清浄化手法適用後のSi(110)表面のモルフォロジーについてSTMによる解析を実施中である。
2シングルドメイン・ダブルドメイン構造形成への影響鈴木 翔太; 矢野 雅大; 魚住 雄輝; 朝岡 秀人; 山口 憲司*
no journal, ,
Si(110)表面は、162ダブルドメイン構造と呼ばれる再構成構造を形成する。近年、外部電場による表面原子拡散(エレクトロマイグレーション)によりSi(110)162ダブルドメイン構造を単一方向に制御したSi(110)162シングルドメイン構造の作製が報告されたが、その詳細な形成機構は未解明である。本研究では通電加熱によるSi(110)162ダブルドメイン構造の作製と加熱による熱歪みの導入を実施し、LEED(低速電子線回折)による表面構造の観察から、Si(110)162シングルドメイン構造、およびダブルドメイン構造の形成条件と表面の歪みとの関係について調べた。その結果、Si(110)表面に一定量の熱歪みを導入することで、表面の最安定構造がダブルドメイン構造からシングルドメイン構造に変化することを見出した。
