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論文

Mathematical Modeling of Radioactive Contaminants in the Fukushima Environment

北村 哲浩; 操上 広志; 山口 正秋; 小田 好博; 齋藤 龍郎; 加藤 智子; 新里 忠史; 飯島 和毅; 佐藤 治夫; 油井 三和; et al.

Nuclear Science and Engineering, 179(1), p.104 - 118, 2015/01

https://doi.org/10.13182/NSE13-89
 被引用回数：8 パーセンタイル：55.87(Nuclear Science & Technology)

福島第一原子力発電所事故に伴い環境に放出されその後地表に降下した放射性物質の分布を予測することは重要で、速やかに進めて行く必要がある。このような予測を行うために、放射性物質として特に放射性セシウムに着目し、現在複数の数理モデルを開発している。具体的には、土壌の表層流出に伴う放射性セシウムの移行については土壌流亡予測式を用いた流出解析、河川における核種移行については河川解析コードTODAM・iRICを用いた移行解析、河口域における土砂堆積については3次元解析コードROMS等を応用した堆積解析を行っている。また、セシウムと土壌の吸着メカニズムについては分子原子レベルの分子挙動計算法を用いた解析を開始しており、最終目標として吸着係数等の把握を目指している。

論文

Electronic excitations around the substituted atom in La$$_2$$Cu$$_{1-y}$$N$$_y$$O$$_4$$ as seen via resonant inelastic X-ray scattering

石井 賢司; 筒井 健二; 池内 和彦*; Jarrige, I.; 水木 純一郎; 平賀 晴弘*; 山田 和芳*; 遠山 貴己*; 前川 禎通; 遠藤 康夫*; et al.

Physical Review B, 85(10), p.104509_1 - 104509_5, 2012/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.85.104509
 被引用回数：3 パーセンタイル：14.86(Materials Science, Multidisciplinary)

We perform a resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) study of Ni-substituted La$$_2$$CuO$$_4$$ and Cu-substituted La$$_2$$NiO$$_4$$.Resonantly enhanced charge-transfer excitations are successfully observed by tuning the incident photon energy to the $$K$$-edge of the substituted element. These excitations display a very weak momentum dependence, evidencing their local character. We find a shift in the energy of the onset edge of these features compared with the non-substituted compounds La$$_2$$CuO$$_4$$ and La$$_2$$NiO$$_4$$. This shift is quantitatively reproduced by exact diagonalization calculations of the RIXS spectra. RIXS is shown to be a powerful tool to probe the electronic states of substituted elements and to understand their interaction with surrounding atoms.

論文

Developments of in-situ SEOP polarized $$^{3}$$He neutron spin filter in Japan

吉良 弘; 坂口 佳史; 奥 隆之; 鈴木 淳市; 中村 充孝; 新井 正敏; 遠藤 康夫; Chang, L.-J.; 加倉井 和久; 有本 靖*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 294, p.012014_1 - 012014_5, 2011/06

https://doi.org/10.1088/1742-6596/294/1/012014
 被引用回数：11 パーセンタイル：94.49(Physics, Applied)

The pulsed neutron source of J-PARC has started to operate in 2008 in Japan. To study structure of magnetic material and soft matters, polarized neutron scattering techniques are very important and powerful tools. It is urgently necessary for us to develop neutron spin polarizers for pulsed neutron scattering experiments. So we began the development of the in-situ SEOP system aiming to use it as a NSF for incident beam polarization and polarization analysis. In previous test performed by Ino et al., the $$^{3}$$He polarization reached 50% and not saturated yet. After that experiment, we began improving the SEOP system by installing the high power laser diode, the prism beam splitter and optimizing the beam-transform optics. By using this improved system, we performed the polarization test at BL10 in J-PRC and achieved the $$^{3}$$He polarization of 73%. We keep improving this in-situ SEOP system aiming to use it s an incident neutron polarizer at J-PARC.

論文

Applications of $$^{3}$$He neutron spin filters on the small-angle neutron scattering spectrometer SANS-J-II

坂口 佳史; 吉良 弘; 奥 隆之; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 酒井 健二; 中村 充孝; 相澤 一也; 新井 正敏; 能田 洋平; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 294(1), p.012017_1 - 012017_7, 2011/06

https://doi.org/10.1088/1742-6596/294/1/012017
 被引用回数：2 パーセンタイル：65.41(Physics, Applied)

A polarized $$^{3}$$He neutron spin filter has been applied to polarization analysis on the small-angle neutron scattering spectrometer SANS-J-II at JRR-3. Measurements were taken on silver behenate, which has several coherent peaks in the small-angle region with a background of spin incoherent hydrogen scattering. Here we demonstrate that the coherent and spin incoherent scattering were successfully separated by the polarization analysis using the $$^{3}$$He spin filter on the instrument.

論文

Structure of glasses for $$^{3}$$He neutron spin filter cells

坂口 佳史; 吉良 弘; 奥 隆之; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 酒井 健二; 中村 充孝; 鈴谷 賢太郎; 相澤 一也; 新井 正敏; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 294(1), p.012004_1 - 012004_7, 2011/06

https://doi.org/10.1088/1742-6596/294/1/012004
 被引用回数：2 パーセンタイル：65.41(Physics, Applied)

In spin-exchange optical pumping, there is unknown excess relaxation, called the X-factor, that limits attainable $$^{3}$$He polarization. It is known that the X-factor depends on the glass containers. Hence, it is expected that there are cell-to-cell variations in microscopic structure among the cells and that these variations affect the attainable $$^{3}$$He polarization. However, microscopic structure of the glasses for $$^{3}$$He neutron spin filters has not been clarified yet. In this paper, we have performed precise X-ray diffraction measurements for the glasses at SPring-8 using synchrotron radiation. The structural differences are observed between several types of glasses, and also, between the GE180 glass pieces with different thermal treatment. Based on the results, the structural influence on the performance of $$^{3}$$He neutron spin filters is discussed.

論文

Development and test of SEOP neutron spin filter in Japan

吉良 弘; 坂口 佳史; 奥 隆之; 鈴木 淳市; 中村 充孝; 新井 正敏; 加倉井 和久; 遠藤 康夫; 有本 靖*; 猪野 隆*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 406(12), p.2433 - 2435, 2011/06

https://doi.org/10.1016/j.physb.2010.12.019
 被引用回数：8 パーセンタイル：36.09(Physics, Condensed Matter)

Polarized neutron scattering techniques are very important and powerful tools to study the fundamental structures of magnetic materials and soft matters. $$^{3}$$He has a very large absorption cross section for only neutrons in opposite spin state to that of the $$^{3}$$He nucleus. The scattering cross section of $$^{3}$$He is small. These two features allow nuclear spin polarized $$^{3}$$He gas to work as a NSF. Compared with other spin filters such as Heusler alloys and magnetic supermirrors, the $$^{3}$$He gas NSF have following advantages: it can polarize various energy of neutron such as cold, thermal and hot neutrons, it can work for broadband neutrons and it can be used for wide area and large divergence neutron beams. These characteristics of polarized $$^{3}$$He are convenient in use with J-PARC as NSF. We began the development of the on beam SEOP system aiming to use it s a NSF for incident beam polarisation and polarisation analysis. In this paper, we report the current development of SEOP system in Japan.

論文

Research on glass cells for $$^{3}$$He neutron spin filters

坂口 佳史; 吉良 弘; 奥 隆之; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 酒井 健二; 中村 充孝; 鈴谷 賢太郎; 相澤 一也; 新井 正敏; et al.

Physica B; Condensed Matter, 406(12), p.2443 - 2447, 2011/06

https://doi.org/10.1016/j.physb.2010.12.020

Polarized $$^{3}$$He neutron spin filters have attracted much attention because of their available wide energy range for polarizing neutrons and their large solid-angle. To use $$^{3}$$He neutron spin filters for the experiments, it is necessary to produce glass cells with good quality. For this purpose, we made research on the glass cells from several aspects. Firstly, we investigated on the microscopic structure for several glasses by means of X-ray diffraction measurement and tried to find a good measure of evaluating the quality of the cells in terms of their structure. Secondly, we investigated on the glass window, which the laser beam passes through for optical pumping. Thirdly, the cells should be optimized for the polarized neutron scattering experiments and the background from the cells needs to be evaluated. The scattered intensity from the cell in small-angle neutron scattering will also be presented.

論文

Research on glass cells for $$^{3}$$He neutron spin filters

坂口 佳史; 吉良 弘; 奥 隆之; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 酒井 健二; 中村 充孝; 鈴谷 賢太郎; 相澤 一也; 新井 正敏; et al.

Physica B; Condensed Matter, 406(12), p.2443 - 2447, 2011/06

https://doi.org/10.1016/j.physb.2010.12.020
 被引用回数：3 パーセンタイル：16.18(Physics, Condensed Matter)

Glass cells play an important role in polarized $$^{3}$$He neutron spin filters. To evaluate the scattering and absorption contribution from glass cells during neutron scattering experiments, we measured small-angle scattering and neutron transmission in GE180 and other glasses. To pursue the possibility of being a structural influence on $$^{3}$$He spin relaxation in GE180 glass cells, we performed precise X-ray diffraction measurement using synchrotron radiation at SPring-8. From these measurements, a structural difference was observed among GE180 glasses with different thermal treatments.

論文

Characterization of glasses for $$^{3}$$He neutron spin filter cells

坂口 佳史; 吉良 弘; 奥 隆之; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 酒井 健二; 中村 充孝; 鈴谷 賢太郎; 新井 正敏; 武田 全康; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 634(1, Suppl.), p.S122 - S125, 2011/04

Polarized $$^{3}$$He neutron spin filters are promising neutron polarizers in polarized neutron scattering experiments at facilities with two-dimensional detectors and pulsed neutron source. Although they are now operational at several institutions, it is still desired to be developed. Among required factors for the development, the study on the glasses in the filters is one of the important issues. In this paper, we report our recent investigation on the glass cells such as X-ray diffraction measurements and the measurements of the degree of circular polarization of the transmitted laser light through the glass window in the filter.

論文

Resonant inelastic X-ray scattering of La$$_2$$Cu$$_{0.95}$$Ni$$_{0.05}$$O$$_4$$

石井 賢司; 池内 和彦*; Jarrige, I.; 水木 純一郎; 平賀 晴弘*; 山田 和芳*; 筒井 健二; 遠山 貴己*; 前川 禎通*; 遠藤 康夫*; et al.

Physica C, 470(Suppl.1), p.S155 - S157, 2010/12

https://doi.org/10.1016/j.physc.2009.11.171
 被引用回数：0 パーセンタイル：0(Physics, Applied)

Substitution of a specific element for a component is often used to elucidate its role in the superconductors. For a complete understanding of the substitution effect not only on the superconductivity but also on the electronic states, element-selective experiments are required. In this respect, resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) has proven to be a powerful experimental technique enabling element-selective diagnosis of charge excitations. By tuning the incident photon energy to a given absorption edge of the element, the excitations involving the element are resonantly enhanced. In addition, RIXS has the advantage that momentum dependence can be measured. Using RIXS, we have measured the electronic excitations at the substituting sites in La$$_2$$Cu$$_{0.95}$$Ni$$_{0.05}$$O$$_4$$ and La$$_2$$Ni$$_{0.95}$$Cu$$_{0.05}$$O$$_4$$. Near the absorption edge of the substituting element, namely the Ni $$K$$-edge for La$$_2$$Cu$$_{0.95}$$Ni$$_{0.05}$$O$$_4$$ and the Cu $$K$$-edge for La$$_2$$Ni$$_{0.95}$$Cu$$_{0.05}$$O$$_4$$, charge transfer excitations from the 2$$p$$ level of neighboring oxygen to the upper Hubbard band of the substituted Ni/Cu are observed. Experimental spectra are qualitatively reproduced by a theoretical calculation based on a $$d$$-$$p$$ model.

論文

Momentum-resolved charge excitations in high-$$T$$$$_{rm c}$$ cuprates studied by resonant inelastic X-ray scattering

石井 賢司; Hoesch, M.*; 稲見 俊哉; 葛下 かおり*; 大和田 謙二; 坪田 雅己; 村上 洋一; 水木 純一郎; 遠藤 康夫; 筒井 健二*; et al.

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 69(12), p.3118 - 3124, 2008/12

https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2008.06.041
 被引用回数：3 パーセンタイル：18.1(Chemistry, Multidisciplinary)

Resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) in the hard X-ray regime is a new spectroscopic technique to measure electronic excitations utilizing brilliant synchrotron radiation. It has the great advantage that the momentum dependence can be measured unlike conventional optical methods. As inelastic neutron scattering gives spin or lattice dynamics, inelastic X-ray scattering can be a tool to measure charge dynamics in solids through the coupling of photon to the charge of the electron. Here, I would like to present our RIXS studies on high-$$T_c$$ cuprates and related materials which were performed in close collaboration with theorists. In doped Mott insulators, an interband excitation across the Mott gap and an intraband excitation below the gap are observed in the low energy region of RIXS spectra. Momentum and carrier-doping dependence of the excitations will be discussed.

論文

Doping Momentum dependence of charge dynamics in Nd$$_{2-x}$$Ce$$_{x}$$CuO$$_4$$ (x=0, 0.075, and 0.15) studied by Resonant inelastic X-ray scattering

石井 賢司; 筒井 健二*; 遠藤 康夫*; 遠山 貴己*; 前川 禎通*; Hoesch, M.; 葛下 かおり; 稲見 俊哉; 坪田 雅己; 山田 和芳*; et al.

AIP Conference Proceedings 850, p.403 - 404, 2006/09

https://doi.org/10.1063/1.2354756

共鳴非弾性X線散乱(RIXS)による電子ドープ型高温超伝導体Nd$$_{1.85}$$Ce$$_{0.15}$$CuO$$_4$$の電荷励起の研究について報告する。低エネルギーにある電荷励起を観測できるように実験条件を適切にあわせることで、フェルミエネルギーを越えるバンド内励起とバンド間励起を初めて分離することができた。バンド内励起では幅に運動量($${mathbf q}$$)依存があるような分散関係が現れるのに対し、バンド間励起では強度がゾーン中央で2eV付近に集中する。これらの実験結果は、ハバードモデルに基づくRIXSスペクトルの理論的な計算と一致している。

論文

Momentum dependence of charge excitations in the electron-doped superconductor Nd$$_{1.85}$$Ce$$_{0.15}$$CuO$$_4$$; A Resonant inelastic X-ray scattering study

石井 賢司; 筒井 健二*; 遠藤 康夫*; 遠山 貴己*; 前川 禎通*; Hoesch, M.; 葛下 かおり; 坪田 雅己; 稲見 俊哉; 水木 純一郎; et al.

Physical Review Letters, 94(20), p.207003_1 - 207003_4, 2005/05

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.94.207003
 被引用回数：72 パーセンタイル：89.18(Physics, Multidisciplinary)

共鳴非弾性X線散乱(RIXS)による電子ドープ型高温超伝導体Nd$$_{1.85}$$Ce$$_{0.15}$$CuO$$_4$$の電荷励起の研究について報告する。低エネルギーにある電荷励起を観測できるように実験条件を適切にあわせることで、フェルミエネルギーを越えるバンド内励起とバンド間励起を初めて分離することができた。バンド内励起では幅に運動量($${mathbf q}$$)依存があるような分散関係が現れるのに対し、バンド間励起では強度がゾーン中央で2eV付近に集中する。これらの実験結果は、ハバードモデルに基づくRIXSスペクトルの理論的な計算と一致している。

論文

Magnetic field effects and magnetic anisotropy in lightly doped La$$_{2-x}$$Sr$$_{x}$$CuO$$_{4}$$

松田 雅昌; 藤田 全基*; 山田 和芳*; Birgeneau, R. J.*; 遠藤 康夫*; 白根 元*

Physical Review B, 66(17), p.174508_1 - 174508_6, 2002/11

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.66.174508
 被引用回数：11 パーセンタイル：50.69(Materials Science, Multidisciplinary)

これまでの中性子散乱実験の結果から、La$$_{2-x}$$Sr$$_{x}$$CuO$$_{4}$$低ホール濃度領域(0$$<$$x$$<$$0.055)のスピングラス相においては斜めストライプ構造を反映していると思われる静的秩序が存在することがわかっている。われわれはこの相でどのような磁場効果が見られるかを調べるために中性子散乱実験を行った。x=0.014, 0.024の試料における磁場効果(H//CuO$$_{2}$$面)を調べたところ、磁場の増加とともに磁気反射強度が徐々に減少することがわかった。系統的な実験を行った結果、これはLa$$_{2-x}$$CuO$$_{4}$$で見られるような非対称(Dzyaloshinski-Moriya)相互作用に起因している可能性が強いことがわかった。つまり、磁場中でスピンの回転が起こりスピン構造が変わるために、(1, 0, 0)付近の強度が減少していると考えられる。この結果はスピングラス相においても一軸性の磁気異方性が存在することを示している。また、磁場中で非整合磁気ピークの非整合度やピーク幅がほとんど変化していないことから、この非整合性は磁気相互作用に起因するのではなく、電荷秩序によって引き起こされている可能性が強いことがわかった。上述の磁気相互作用はスピンの方向を決定したり静的秩序を安定化するために働いていると考えられる。

論文

Electronic phase separation in lightly doped La$$_{2-x}$$Sr$$_{x}$$CuO$$_{4}$$

松田 雅昌; 藤田 全基*; 山田 和芳*; Birgeneau, R. J.*; 遠藤 康夫*; 白根 元*

Physical Review B, 65(13), p.134515_1 - 134515_6, 2002/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.65.134515
 被引用回数：140 パーセンタイル：96.61(Materials Science, Multidisciplinary)

La$$_{2-x}$$Sr$$_{x}$$CuO$$_{4}$$低ホール濃度領域(0.02$$<$$x$$<$$0.055)における磁性を調べるために詳細な中性子散乱実験が行われてきた。その結果、この絶縁スピングラス領域において非整合磁気ピークの現れる位置が超伝導相(水平ストライプ構造)で観測される位置と比べて($$pi$$,$$pi$$)を中心に45度回転しており、斜めストライプ構造を反映していることが明らかになった。次のステップとして、われわれは、さらに低ホール濃度領域(0$$<$$x$$<$$0.02)における磁気相関を調べるために中性子散乱実験を行った。このホール濃度領域では、室温から温度を下げていくとまず反強磁性磁気秩序が起こる。さらに温度を下げていくと30K付近で磁気秩序領域の一部が斜めストライプ相関を持つクラスタースピングラス相に置き換わることが明らかになった。非整合度$$varepsilon$$の値からスピングラス領域のホール濃度を見積もると0$$<$$x$$<$$0.02の領域でほぼ2%であった。また、散乱強度からスピングラス領域の大きさ(体積分率)を見積もるとxが0から0.02に増加する際に体積分率が0から1にほぼ比例して変化することがわかった。これらの結果を総合して考えると、La$$_{2-x}$$Sr$$_{x}$$CuO$$_{4}$$(0$$<$$x$$<$$0.02)では30K以下でホール濃度が~0%の領域と~2%の領域に相分離し、ホール濃度の増加とともに2%の領域が増大すると考えられる。

論文

Neutron scattering studies on lightly-doped La$$_{2-x}$$Sr$$_{x}$$CuO$$_{4}$$

松田 雅昌; Birgeneau, R. J.*; 遠藤 康夫*; 藤田 全基*; 平賀 晴弘*; Kastner, M. A.*; 白根 元*; 脇本 秀一*; 山田 和芳*

Journal of the Physical Society of Japan, Vol.70, Supplement A, p.46 - 48, 2001/05

最近の詳細な研究により、絶縁相におけるスピングラス相の静的磁気相関が非整合的であることが明らかになった。ただし、弾性磁気ピークの位置は、超伝導相で見られる位置と比べて45度回転している。水平ストライプモデルからの類推から、この構造はストライプが斜方晶の軸方向(正方晶の軸の対角線方向)に進む斜めストライプであると考えられる。また、絶縁相におけるスピンダイミクスの研究も行い、その結果、低温、低エネルギーでは磁気相関は斜めストライプであると考えられる。また、絶縁層におけるスピンダイナミクスの研究も行い、その結果、低温、低エネルギーでは磁気相関は斜めストライプであるが、高温、高エネルギーではLa$$_{2}$$CuO$$_{4}$$と定性的に同じ磁気相関が見られることがわかった。

論文

ウラン資源の長期需給解析

山田 康夫; 長島 秀雄

サイクル機構技報, (4), p.55 - 63, 1999/09

https://rdreview.jaea.go.jp/gihou/pdf/9862.pdf

ウラン資源の2030年までの長期需給解析を行った。原子炉ウラン必要量の予測シナリオに対応して3ケースについての検討を行った。新たなウラン資源の発見がないと、標準ケースの場合、2030年には年間必要量の70%のウラン資源が不足する。現状の規模でウラン探査が継続され、従来のペースで新たなウラン資源が発見されたとしても、標準ケースの場合、2010年頃にはウラン資源の不足が表面化すると予測された。しかし、不足量は今後のウラン探査への投資の拡大、探査技術開発による新規資源発見効率の向上により補うことが可能な範囲にある。

論文

アサバスカ層群マニトーフォールズ累層の地質層序と対比

飯田 義正; 池田 幸喜; 鶴田 忠彦; 山田 康夫; 伊藤 洋昭; 後藤 淳一

動燃技報, (99), p.73 - 80, 1996/09

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/PNC-TN1340-96-003.pdf

マニトーフォールズ累層は、カナダ,サスカイワン州北部のウラン鉱床地帯(アサバスカ盆地)に広く分布する原生代の厚い地層である。試錐により地下の地質構造を詳しく調べるためには、地層を出来るだけ細かい単位に区分して、それらを識別/対比する必要がある。しかし、マニトーフォールズ累層は、砂岩および礫岩だけから構成され、凝灰岩層や炭層のような簡単に識別できて連続性のよい地層(鍵層)を挟まない。このため、アサバスカ盆地東部に位置するクリスティーレイクB地区において、礫層の量比と最大礫径の変化や自然放射能検層のデータを利用して、注意深い試錐孔間の対比を基に地層区分を行った。その結果、同累層を9層のユニットに区分した。また、各ユニットの識別のための方法の一つとして、自然放射能検層データのパワースペクトルの比較を試みた。これにより、地層堆積の周期性の特徴が地層の識別に有効なことが分かった。

報告書

豪州先住民の土地所有権を巡る動き -マボ判決とその後-

和田 洋明; 山田 康夫

PNC TN7420 94-012, 40 Pages, 1994/09

PNC-TN7420-94-012.pdf:1.12MB

オーストラリアで探鉱・開発を行う場合、当該地域に先住民の土地所有権が存在する場合、先住民の同意が必要である。1992年6月、連邦最高裁は今後のウラン探鉱・開発に影響大と考えられる「マボ判決」を下した。本稿はマボ判決とその影響について、関係者の理解に資するため、以下の資料を編集したものである。1.「マボ判決と投資環境」PNCオーストラリア法人(山田):1994年7月2.オーストラリア政府発行の"Mabo, The High Court Decision on Native Title-Discussion Paper, June 1993のSummary部分の翻訳鉱床解析室(和田):1993年9月3.オーストラリア マボ問題について…その経緯と(特に鉱業への)影響国際部資源開発室(永島):1994年5月

論文

Injector design for the 8 GeV synchrotron radiation facility in Japan

原見 太幹; 横溝 英明; 大塚 英男; 島田 太平; 柳田 謙一; 益子 勝夫; 吉川 博; 鈴木 寛光; 椛澤 光昭*; 中山 光一*; et al.

Part. Accel., 33, p.1753 - 1758, 1990/00

科学技術庁で計画している8GeV大型放射光施設の入射系の設計について述べる。入射系は1GeVのライナックと繰り返し数1Hz、8GeVまで加速するシンクロトロン(周長396m)から成る。シンクロトロンは、レーストラック型のラティスで、8GeVで1.9$$times$$10$$^{-7}$$m・radのナチュラルエミッタンスをもつ。このエミッタンスのビームでストレージリングに効率よく入射できる。

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