Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
山崎 匠*; 平井 孝昌*; 八木 貴志*; 山下 雄一郎*; 内田 健一*; 関 剛斎*; 高梨 弘毅
Physical Review Applied (Internet), 21(2), p.024039_1 - 024039_11, 2024/02
被引用回数：0This study presents a measurement method for determining the figure of merit for transverse thermoelectric conversion in thin-film forms. Leveraging the proposed methodology, we comprehensively investigate the transverse thermoelectric coefficient, in-plane electrical conductivity, and out-of-plane thermal conductivity in epitaxial and polycrystalline Fe/Pt metallic multilayers.
Np and 
Am gamma ray regions福田 竜生; 小畠 雅明; 菖蒲 敬久; 吉井 賢資; 神谷 潤一郎; 岩元 洋介; 牧野 高紘*; 山崎 雄一*; 大島 武*; 白井 康裕*; et al.
Journal of Applied Physics, 132(24), p.245102_1 - 245102_8, 2022/12
被引用回数：1 パーセンタイル：17.38(Physics, Applied)Ni/SiCショットキー接合による放射線から電気エネルギーへの変換を、特にAm (30keV)及びAm (60keV)の
線に着目して調べた。変換効率は吸収量ベースで最大1.6%であった。SiCは比較的放射線耐性があることから、これは放射性廃棄物からの線エネルギーの再生に利用できる可能性を示している。また、高X線光電子分光(HAXPES)及び二次イオン質量分析法(SIMS)を組み合わせることで、接合界面にNi-Si化合物が生成されると効率が低下することも分かった。これは電気測定に加えてHAXPES及びSIMSの2つの手法を組み合わせて判明したことであり、今後のデバイス作成プロセスへのフィードバックが期待できる結果である。
山本 風海; 金正 倫計; 林 直樹; Saha, P. K.; 田村 文彦; 山本 昌亘; 谷 教夫; 高柳 智弘; 神谷 潤一郎; 菖蒲田 義博; et al.
Journal of Nuclear Science and Technology, 59(9), p.1174 - 1205, 2022/09
被引用回数：6 パーセンタイル：84.97(Nuclear Science & Technology)J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)は、最大1MWの大強度ビームを25Hzという早い繰り返しで中性子実験及び下流の主リングシンクロトロンに供給することを目的に設計された。2007年の加速器調整運転開始以降、RCSではビーム試験を通じて加速器の設計性能が満たされているかの確認を進め、必要に応じてより安定に運転するための改善を行ってきた。その結果として、近年RCSは1MWのビーム出力で連続運転を行うことが可能となり、共用運転に向けた最後の課題の抽出と対策の検討が進められている。本論文ではRCSの設計方針と実際の性能、および改善点について議論する。
小栗 英知; 長谷川 和男; 伊藤 崇; 千代 悦司; 平野 耕一郎; 森下 卓俊; 篠崎 信一; 青 寛幸; 大越 清紀; 近藤 恭弘; et al.
Proceedings of 11th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.389 - 393, 2014/10
J-PARCリニアックでは現在、ビームユーザに対する利用運転を行うとともに、リニアック後段の3GeVシンクロトロンにて1MWビームを加速するためのビーム増強計画を進めている。リニアックのビーム増強計画では、加速エネルギー及びビーム電流をそれぞれ増強する。エネルギーについては、181MeVから400MeVに増強するためにACS空洞及びこれを駆動する972MHzクライストロンの開発を行ってきた。これら400MeV機器は平成24年までに量産を終了し、平成25年夏に設置工事を行った。平成26年1月に400MeV加速に成功し、現在、ビーム利用運転に供している。ビーム電流増強では、初段加速部(イオン源及びRFQ)を更新する。イオン源はセシウム添加高周波放電型、RFQは真空特性に優れる真空ロー付け接合タイプ空洞をそれぞれ採用し、平成25年春に製作が完了した。完成後は専用のテストスタンドにて性能確認試験を行っており、平成26年2月にRFQにて目標の50mAビーム加速に成功した。新初段加速部は、平成26年夏にビームラインに設置する予定である。
長村 光造*; 町屋 修太郎*; Hampshire, D. P.*; 土屋 佳則*; 菖蒲 敬久; 梶原 堅太郎*; 長部 吾郎*; 山崎 浩平*; 山田 雄一*; 藤上 純*
Superconductor Science and Technology, 27(8), p.085005_1 - 085005_11, 2014/08
被引用回数：29 パーセンタイル：74.69(Physics, Applied)In order to explain the effect of uniaxial strain on the critical current of DI-BSCCO-Bi2223 tapes, we employed a springboard sample holder that can smoothly and continuously apply both tensile and compressive strains to tape samples. Over a narrow tensile strain region, the critical current in the tapes decreased linearly with increasing strain and returned reversibly with decreasing strain. In this paper, we clearly characterize the reversible range terminated by both compressive and tensile strains, in which filaments do not fracture. Our analysis of the compressive regime beyond the relaxation strain suggests that although BSCCO filament fracture is the primary factor that leads to a decrease in critical current, the critical current in those regions of filaments that are not fractured increases linearly and reversibly with decreasing applied strain at compressive strains well beyond the reversible region for the tape.
横山 須美; 山崎 敬三*; 沖 雄一*; 長田 直之*
保健物理, 43(4), p.333 - 340, 2008/12
放射性核種の吸入摂取による内部被ばく線量を評価するためには、吸入時の放射性物質の化学形,粒径が必要となる。しかし、定常的に連続運転されている加速器施設で生成される放射性粒子について、粒径に関する情報はこれまでに十分には得られていない。そこで、加速器運転時に生成される放射性粒子の粒径分布を明らかにするために、京都大学の電子線加速器施設において、ターゲット室内の空気中に発生した粒子に対し、粒径分布の時間変化を測定した。その結果、ビーム輸送開始直後には微小粒子が大量に発生し、その粒径分布及び総個数濃度は急速に変化するが、時間の経過とともにそれらは緩やかに変化することを明らかにした。この結果に基づき、生成粒子の粒径分布から、線量評価に必要となる放射能を基準とした粒径分布を明らかにした。
山崎 敬三*; 沖 雄一*; 長田 直之*; 横山 須美; 山田 裕司*; 床次 眞司*; 福津 久美子*; 飯田 孝夫*; Rahman, N. M.*; 下 道國*
no journal, ,
本研究は、京都大学原子炉実験所の加速器駆動未臨界炉(ADSR)の安全管理の基礎研究の一環として、誘導放射能の発生と挙動解明を目的として実施した。実験では、高強度高エネルギー放射線場を模擬するため、Taターゲットに30MeV,平均電流90
Aの電子線を照射することにより、n,混在場となる電子線型加速器ターゲット室内において、空気中の微粒子及び誘導放射能を測定した。走査型モビリティパーティクルサイザーにより、ターゲット室内空気中のエアロゾル濃度及び粒径分布を測定した結果、照射開始直後、数ナノメートルの微粒子が発生し、時間の経過とともに粒径が大きくなり、粒子濃度は減少することを明らかにした。また、誘導全ベータ放射能から得られた放射能分布,自然放射性核種であるラドン子孫核種の粒径分布及びレーザー式粒子カウンタで測定したエアロゾルの粒径分布を比較した結果、ほぼ同様な傾向を示しており、照射開始からの経過時間にしたがって粒径がより大きいほうへ移行していくことを明らかにした。
長田 直之*; 沖 雄一*; 山崎 敬三*; 横山 須美
no journal, ,
高エネルギー加速器の運転時には、加速器室内の空気中に放射性エアロゾルが発生する。これまでに高エネルギー陽子及び中性子を用いた照射実験から、これらの放射性エアロゾルは、高エネルギー放射線によって生成された放射性核種が放射線により誘起される反応によって生成される非放射性エアロゾルへ付着し形成されることを明らかにした。本研究では、電子加速器室内において生成される放射性及び非放射性エアロゾルの粒径,濃度等を測定し、実施設における放射性エアロゾルの生成機構を検討した。タンタルターゲットに30MeV, 30
90Aの電子ビームを照射する電子加速器室内の空気を採取し測定を行った。非放射性及び放射性エアロゾル(N-13)の濃度,粒径は、照射時間とともに増加し、それぞれの中央径は、114nm, 184nmであった。これらの結果は、電子線型加速器においても、放射性エアロゾルは放射性核種の非放射性エアロゾルへの付着により形成されることを示している。
山崎 敬三*; 沖 雄一*; 長田 直之*; 飯田 孝夫*; 下 道國*; 山田 裕司*; 床次 眞司*; 福津 久美子*; 横山 須美
no journal, ,
大型加速器施設の安全管理や内部被ばく線量を評価するうえで、加速器周辺で発生する浮遊性放射性核種の性状や挙動は重要となる。京都大学原子炉実験所では加速器駆動未臨界炉(ADSR)の基礎的検討を行うプロジェクトが進められている。この一環として、加速器周辺の誘導放射能とその挙動を明らかにすることを目的とした研究を実施した。本研究では、高強度,高エネルギー放射線場でのエアロゾル生成を模擬するため、LINACのターゲット室内において、ビーム輸送中の空気中に発生した自然及び人工放射性核種の物理化学的特性を調べた。その結果、全ベータ放射能及びラドン子孫核種の放射能を基準とした粒径分布はビーム照射開始から時間とともに大きい方へ移行した。このことから、高強度,高エネルギー放射線場で生成されるベータ線放出核種についてもラドンエアロゾルの生成と同様に、エアロゾルへの付着により粒子状のものが生成されることを明らかにした。このような放射性エアロゾルの生成は、他の大型加速器周辺の高エネルギー放射線場においても、同様なメカニズムであると考えられる。
吉井 賢資; 福田 竜生; 神谷 潤一郎; 塩飽 秀啓; 小林 徹; 谷田 肇; 山崎 雄一*; 大島 武*; 矢板 毅
no journal, ,
原子力発電所などから発生する放射性廃棄物は年々増え続けており、その処理や貯蔵の方法については現在議論がなされているところである。放射性廃棄物に含まれるRIは長期間連続的にエネルギーを放射し続けることから、安定なエネルギー源としてもみなすことができる。このような視点での研究は過去なされていたが、現在の我が国では盛んではない。廃棄物の貯蔵限界が迫っていることを踏まえ、本研究では廃棄物の資源化の可能性について再検討を行った。特に、固化体からの主なガンマ線である660keV (
Cs), 60keV (Am), 30keV (Np)を用いた変換に重点を置いた。試料については、炭化ケイ素(SiC), III-V属半導体(CdTe, GaAs等)などを対象とした。測定の結果、入射エネルギーを基準としたエネルギー変換効率は0.1-1%以下と高くはないものの、廃棄物のエネルギー資源化への可能性があることが示唆された。またガンマ線吸収効率の高い重元素を含む系のほうが良いことも確かめられた。詳細は当日報告する。
吉井 賢資; 福田 竜生; 谷田 肇; 塩飽 秀啓; 神谷 潤一郎; 牧野 高紘*; 山崎 雄一*; 大島 武*; 矢板 毅
no journal, ,
放射性廃棄物を安定的なエネルギー源として活用するため、放射線の直接エネルギー変換研究を行った。前回の学会では、SiCやCdTeなど放射線劣化に強い半導体接合系について調べたが、有害物質を含まないSiCに絞った研究を行った。試料は単結晶SiC上にNi薄膜を80nm積層したショットキーダイオードを用いた。エネルギー変換実験は、Npからのガンマ線(30keV)およびAmからのガンマ線(60keV)の利用を想定し、SPring-8の放射光ビームラインBL22XUからの単色X線を用いて行った。さらにCuK
線(8keV)を利用した実験も行った。発電実験に先立ち、暗電流条件において電流-電圧測定を行ったところ、理想のダイオードに近い良質な試料であることが分かった。ガンマ線あるいはX線照射時の電力は1cm
当たり0.1W程度であった。また、市販のSi対応電池では60keV近傍においてはほとんど発電せず、SiCの優位性が判明した。入射光に対する効率は8-60keVで0.1%程度以下であった。モンテカルロ法により試料内部におけるX線のエネルギー損失過程についての計算を進めており、それに基づく効率計算なども報告する。
NpおよびAmガンマ線領域の放射線直接エネルギー変換; 発電能力に及ぼす界面の影響福田 竜生; 小畠 雅明; 菖蒲 敬久; 吉井 賢資; 神谷 潤一郎; 岩元 洋介; 牧野 高紘*; 山崎 雄一*; 大島 武*; 白井 康裕*; et al.
no journal, ,
最近、放射性廃棄物を資源化する試みとして、ガンマ線の直接エネルギー変換研究を行っている。過去の学会ではNi/SiCショットキー接合での発電を報告したが、今回は発電量の異なるこの系について、その違いの起源を調べた。試料は単結晶SiC上にNi薄膜を80nm積層したショットキー接合を用いた。エネルギー変換実験は、Npからのガンマ線(30keV)およびAmからのガンマ線(60keV)の利用を想定し、SPring-8のJAEA専用ビームラインBL22XUからの単色放射光X線を用いて行った。電力は1cm当たりに換算して0.1mW程度と、過去の報告とほぼ同じであった。モンテカルロ法(PHITSコード)により試料内部におけるガンマ線吸収を求めたところ、エネルギー変換効率は1-2%となり、過去報告されたIII-V属半導体での値と近い。しかし、試料によっては、変換効率は1/10以下であった。この起源を明らかにするため、放射光硬X線光電子分光と二次イオン質量分析を併用してNi-SiC界面の分析を行ったところ、発電量の少ない試料では界面で化学反応が起こっており、ショットキー接合が損傷を受けていることが分かった。
田中 万也; 栗原 雄一*; 富田 純平; Maamoun, I.; 山崎 信哉*; 徳永 紘平; 福山 賢仁*; 香西 直文
no journal, ,
本研究では、人形峠環境技術センターの鉱さいたい積場において表層堆積物と水試料を採取してそれぞれ
Ra分析を行った。XRD分析から堆積物は主にフェリハイドライトやゲーサイトなどの鉄水酸化物からなることが分かった。堆積物のRa濃度は12,000から29,000Bq/kgで水中のRa濃度は60から580mBq/Lであった。結果として、堆積物と水との間の見かけの分配係数は3.1
10
から3.810
mL/gと見積もられた。これは、フェリハイドライトやゲーサイトに対して実験的に求められている分配係数よりも高い値であった。そのため、マンガン(IV)酸化物のようなラジウムを強く吸着するような鉱物が堆積物中に微量に含まれている可能性や下層堆積物からのラジウム供給により表層堆積物中のRa濃度が高まっている可能性がある。
田中 万也; 栗原 雄一*; 富田 純平; 山崎 信哉*; 徳永 紘平; 香西 直文
no journal, ,
本研究では、原子力機構人形峠環境技術センターの鉱さいたい積場で採取した堆積物及び水試料のラジウム226濃度の分析を行った。堆積物は主にフェリハイドライトやゲーサイトなどの鉄水酸化物からなり、ラジウム226濃度は12,000-29,000Bq/kgであった。一方、水試料中のラジウム226濃度は60-580mBq/Lであった。これらの堆積物と表層水中のラジウム226濃度から計算した見かけのラジウム固液分配係数は、フェリハイドライトやゲーサイトに対して実験的に求められた値よりも高かった。したがって、鉄水酸化物と表層水の間の単純な吸着平衡では堆積物中のラジウム226濃度を説明できない。そのため、ラジウムに対する鉄水酸化物以外のホストもしくは表層水以外のラジウム供給源を考える必要があることが分かった。
