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論文

Neutron angular distribution in ($$gamma$$, n) reactions with linearly polarized $$gamma$$-ray beam generated by laser Compton scattering

堀川 賢*; 宮本 修治*; 望月 孝晏*; 天野 壮*; Li, D.*; 今崎 一夫*; 井澤 靖和*; 緒方 一介*; 千葉 敏*; 早川 岳人

Physics Letters B, 737, p.109 - 113, 2014/10

https://doi.org/10.1016/j.physletb.2014.08.024
 被引用回数：17 パーセンタイル：73.11(Astronomy & Astrophysics)

1950年代に、100%直線偏光した$$gamma$$線の($$gamma$$,n)反応による中性子の角度分布は非対称であり、ビーム軸に対して90度の角度では、a+b sin$$^{2}$$$${theta}$$の関数で記述できることが予言されていたが、半世紀以上にわたり中重核に対して実験的には検証されていなかった。われわれはNewSUBARUで直線偏光したレーザーコンプトン散乱$$gamma$$線を用いて、$$^{197}$$Au, $$^{127}$$IとナチュラルのCuに対して、理論的に予言された角度分布を検証した。

論文

Several-MeV $$gamma$$-ray generation at NewSUBARU by laser Compton backscattering

天野 将*; 堀川 賢*; 石原 一樹*; 宮本 修治*; 早川 岳人; 静間 俊行; 望月 孝晏*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 602(2), p.337 - 341, 2009/04

https://doi.org/10.1016/j.nima.2009.01.010
 被引用回数：75 パーセンタイル：97.76(Instruments & Instrumentation)

ニュースバル電子蓄積リングにてCO$$_2$$レーザーを用いてMeV領域のレーザーコンプトン散乱$$gamma$$線源を開発した。電子エネルギーが974, 1220, 1460MeVのときに、計測した$$gamma$$線の最大エネルギーは1.72, 2.72, 3.91MeVであった。$$gamma$$線の輝度は、7300photon/mA/W/sであり、5.8$$times$$10$$^6$$ photon/sの強度が実現した。これらの計測値は計算値と一致した。この世代の$$gamma$$線は蓄積リングのノーロスモードで稼働しており、最大フラックスはレーザーパワーによってのみ制限を受ける。

論文

Half-life of the $$^{164}$$Ho by the ($$gamma$$,$$n$$) reaction from Laser Compton scattering $$gamma$$ rays at the electron storage ring NewSUBARU

早川 岳人; 静間 俊行; 宮本 修治*; 天野 壮*; 堀川 賢*; 石原 一樹*; 森 道昭; 川瀬 啓悟; 神門 正城; 菊澤 信宏; et al.

Physical Review C, 77(6), p.068801_1 - 068801_4, 2008/06

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.77.068801
 被引用回数：12 パーセンタイル：60.96(Physics, Nuclear)

$$^{164}$$Erはp核であるが、近傍のp核と比較して太陽組成が1桁大きいため、1950年代から起源が議論されてきた。その生成メカニズムの1つとして高温下でベータ崩壊する$$^{163}$$Dyを基点とした遅い中性子捕獲反応過程の分岐が提案されている。$$^{164}$$Hoは生成過程の途中に位置するため、その崩壊スキームの解明は重要である。$$^{164}$$Hoには約37.5分の半減期のアイソマーが存在する。しかし、その半減期は1966年に計測された後、測定されていない。そこで、本研究では、NewSUBARUの逆コンプトン$$gamma$$線による($$gamma$$,$$n$$)反応によって$$^{164}$$Hoを生成し、アイソマーの崩壊による$$gamma$$線の崩壊曲線を計測する手法で、半減期をより精密に測定した。

論文

Half-life of $$^{184}$$Re populated by the $$(gamma,n)$$ reaction from laser Compton scattering $$gamma$$ rays at the electron storage ring NewSUBARU

早川 岳人; 宮本 修治*; 林 由紀雄; 川瀬 啓悟*; 堀川 賢*; 千葉 敏; 中西 康介*; 橋本 尚信*; 太田 岳史*; 神門 正城; et al.

Physical Review C, 74(6), p.065802_1 - 065802_5, 2006/12

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.74.065802
 被引用回数：29 パーセンタイル：82.84(Physics, Nuclear)

相対論工学によって達成された逆コンプトン$$gamma$$線による$$^{185}$$Re$$(gamma,n)$$$$^{184}$$Re反応を用いて生成した$$^{184}$$Reの半減期を報告する。この逆コンプトン$$gamma$$線はニュースバルの電子蓄積リングにおいて生成された。これまで、$$^{184}$$Reの3$$^-$$のスピン・パリティーを持つ基底状態の半減期測定は、重水素ビームを用いて行われた。その結果、38.0$$pm$$0.5日の半減期が計測されている。しかし、この時点では$$^{184}$$Reに8$$^+$$のスピン・パリティーを持つアイソマーの存在は知られていなかった。そのため、このアイソマー(半減期は169$$pm$$8日)の寄与があるはずであり、本来の値より長くなっている可能性が極めて高い。一般に粒子ビームの入射反応と比較して、$$(gamma,n)$$反応は原子核に持ち込む角運動量が小さいために小さいスピンを持つ基底状態を生成しやすいという長所を有する。本実験によって、35.4$$pm$$0.7日の半減期が得られた。これは、これまで奨励されていた半減期より約7%も短い。この結果は、放射化法を用いた応用研究に直接的に影響を与える。

論文

レーザー生成プラズマを用いた次世代リソグラフィEUV光源

西原 功修*; 西村 博明*; 望月 孝晏*; 佐々木 明

レーザー研究, 32(5), p.330 - 336, 2004/05

https://doi.org/10.2184/lsj.32.330

現在、核融合研究を含むエネルギー科学研究の成果を新しい学術の創生と先端産業技術に還元することが社会から要請されている。本解説では、特にレーザー核融合の基監技術を応用した極端紫外光源開発を中心に、産業技術への新しい展開を議論する。実験及び理論解析による、XeやSnのレーザー生成プラズマから発生する13.5nm帯のEUV光の特性について述べる。特に、原子データ計算コード(HULLAC)や、理論原子データベースによる分光解析によって、主要なスペクトル線の同定を行い、オパシティの性質を明らかにし、13.5nm帯で得られるEUV光出力理論的限界について議論する。さらにこれらのプラズマ物理の理解に基づく、ターゲット材質,構造や照射条件の最適化について検討する。

報告書

光陰極電子銃による高輝度電子ビームの研究; LINAC-FEL用ニードルRF電子銃の開発

望月 孝晏*; 宮本 修治*; 天野 壮*; 井上 隆博*; 八束 充保*; 長谷川 信; 山崎 良雄

JNC TY9400 2000-008, 20 Pages, 2000/03

JNC-TY9400-2000-008.pdf:0.81MB

本報告書は、姫路工業大学と核燃料サイクル機構が、光陰極(フォトカソード)電子銃による高輝度電子ビームの研究に関して、共同で実施した研究成果をとりまとめたものである。本研究の目的は、光電子放出(フォトエミッション)型電子銃を用いて高品質電子ビームを発生するために、電子銃の特性とダイナミックスを計算機シミュレーションおよび実験研究により調べ、フォトエミッション型電子銃の応用の可能性を評価することである。電子ビーム品質の改善・高輝度化は、自由電子レーザー(Free Electron Laser:FEL)等の応用上、性能を決定する主要な項目で各種の方法が試みられている。レーザーフォトカソードを用いた電子銃は、短パルスレーザーによる制御性の増加も加えて、電子銃の大きな改善を可能とすると期待されている。フォトカソードを利用する電子源は、古くから利用されてきているが、近年の安定なモードロックレーザー技術の進歩により、高周波(RF)電子銃に安定に同期した発生が可能となり、新しい展開が開けている。本研究では、フォトエミッションをニードルカソード先端の高電界の元で行うことにより、フォトエミッションの量子効率の大幅な改善が行われることを、実験的に示し、それを用いたRF電子銃の計算機シミュレーションによるパラメーターサーベイを行った。

口頭

ニュースバルの逆コンプトン$$gamma$$線によるReの光核反応

早川 岳人; 宮本 修治*; 林 由紀雄; 川瀬 啓悟*; 堀川 賢*; 千葉 敏; 中西 康介*; 橋本 尚信*; 太田 岳史*; 神門 正城; et al.

no journal, , 

SPring-8のニュースバル放射光施設では、最大17MeVの逆コンプトン$$gamma$$線が利用可能である。このエネルギーは中性子離別エネルギーはもちろん、巨大共鳴のエネルギーより十分に高いため、原子核と反応し中性子数が1小さい同位体を生成する。この手法で、天然に存在する安定同位体より軽い不安体同位体の生成が可能である。Re-185からRe-184を生成し、そのベータ崩壊の半減期を83日間にわたり計測した。その結果、従来の推奨値より7%短い半減期を得た。これまでの推奨値は、アイソマーの影響があったが、本実験ではその寄与がないためである。

口頭

Half-life of $$^{184}$$Re populated by photodisintegration reaction with Laser Compton scattering $$gamma$$-rays at NewSUBARU

早川 岳人; 宮本 修治*; 林 由紀雄; 川瀬 啓悟*; 堀川 賢*; 千葉 敏; 中西 康介*; 橋本 尚信*; 太田 岳史*; 神門 正城; et al.

no journal, , 

ニュースバルでは最大エネルギー17MeVのレーザー逆コンプトン$$gamma$$線が稼動している。この$$gamma$$線を原子核に照射すると、$$gamma$$線と原子核が光核反応を起こし、もとの原子核とは異なる同位体が生成される。この手法を用いて、Re-185から不安体同位体Re-184を生成した。このRe-184の基底状態のベータ崩壊を83日間計測した。その結果、約35.4日の半減期の値を得た。この値は従来の推奨値より7%短いとの結果を得た。これは、従来の推奨値が計測された段階では、約169日の半減期のアイソマーが発見されていなかったためである。

口頭

ニュースバル逆コンプトン$$gamma$$線によるReの光核反応実験

早川 岳人; 静間 俊行; 林 由紀雄; 神門 正城; 川瀬 啓悟; 菊澤 信宏; 羽島 良一; 千葉 敏; 宮本 修治*; 望月 孝晏*; et al.

no journal, , 

原子核の半減期は核反応終了より時間が経過した後の放射能の強さはもとより、原子力システムにおいては発熱量の観点からも重要である。ベータ安定線近傍の同位体の半減期は精密に計測されていると考えられがちであるが、必ずしもそうではない。Re-184の基底状態の半減期として約38.0日の値が推奨値として知られている。しかし、Re-184には約169日の半減期のアイソマーが存在する。歴史的には約38.0日の基底状態の半減期の測定後に、このアイソマーが発見された。そのため、アイソマーの影響を受けていない半減期の測定が必要であった。SPring-8内のNewSUBARU放射光施設において、MeV領域の逆コンプトン$$gamma$$線装置が稼動している。この逆コンプトン$$gamma$$線を用いて、Re-184を光核反応で生成し、その半減期を83日間に渡り計測した。その結果、アイソマーの影響がない半減期の測定に成功し、従来の推奨値より7パーセント短いことを明らかにした。

口頭

NewSUBARUの逆コンプトン$$gamma$$線によるHo-164の光核反応による生成と崩壊測定

早川 岳人; 静間 俊行; 宮本 修治*; 天野 壮*; 堀川 賢*; 石原 一樹*; 森 道昭; 川瀬 啓悟; 神門 正城; 菊澤 信宏; et al.

no journal, , 

NewSUBARUには8-17MeVのエネルギー領域の逆コンプトン$$gamma$$線が稼動している。この逆コンプトン$$gamma$$線をHoターゲットに照射し、Ho-165からHo-164を生成する。Ho-164にはベータ崩壊する基底状態のほかに、約37分の半減期で崩壊するアイソマーが存在する。このアイソマーを光核反応で生成し、その内部崩壊$$gamma$$線の崩壊曲線を計測することで半減期を測定した。その結果、従来の値より8%短い半減期を得ることができた。

口頭

Half-life measurements of neutron-deficient isotopes using laser Compton scattering $$gamma$$-rays at NewSUBARU

早川 岳人; 静間 俊行; 宮本 修治*; 天野 将*; 堀川 賢*; 林 由紀雄; 川瀬 啓悟; 神門 正城; 菊澤 信宏; 千葉 敏; et al.

no journal, , 

ニュースバルでは現在MeVエネルギー領域のレーザーコンプトン散乱$$gamma$$線源が稼動している。レーザーと電子の散乱によって準単色な$$gamma$$線が生成される。17MeVのレーザーコンプトン$$gamma$$線を原子核に照射すると相互作用を起こし、中性子が放出され原子核は軽い同位体に変換される。生成された軽い同位体はアイソマーやベータ崩壊する基底状態を有している場合がある。このような原子核の半減期測定を行った。Re-184の基底状態の半減期測定では過去のデータより7%短い半減期が、Ho-164のアイソマーの半減期測定では過去のデータより3%短い結果が得られた。これらの結果は、レーザーコンプトン$$gamma$$線によって選択的に生成した不安体同位体の半減期測定法を有効であることを示す。

口頭

Ho-164アイソマーの半減期

早川 岳人; 静間 俊行; 川瀬 啓悟; 菊澤 信宏; 千葉 敏; 神門 正城; 宮本 修治*; 望月 孝晏*; 梶野 敏貴*; 藤原 守

no journal, , 

Ho-164には約37日の半減期で崩壊するアイソマーが存在している。しかし、その半減期は1966年に計測された後、崩壊曲線の測定結果を含んだ信頼できる測定結果は報告されていなかった。SPring-8内のニュースバル放射光施設には、レーザーコンプトン散乱$$gamma$$線源が設置されている。レーザーコンプトン$$gamma$$線は準単色である。Ho-164をレーザーコンプトン$$gamma$$線照射による光核反応で生成し、そのアイソマーの半減期を測定した。その結果、半減期は36.4$$pm$$0.3分であり、従来の値より3%短いという結果を得た。

口頭

直線偏光したレーザーコンプトン散乱$$gamma$$線による($$gamma$$,n)反応の中性子角度分布

早川 岳人; 堀川 賢*; 望月 孝晏*; 宮本 修治*; 天野 壮*; 井澤 靖和*; 今崎 一夫*; 千葉 敏*

no journal, , 

従来、エネルギー可変で、エネルギー幅が十分に狭く、かつほぼ100%の直線偏光が可能な$$gamma$$線源が存在しなかった。このような光は、直線偏光したレーザーと電子のコンプトン散乱によって生成可能である。対象となる原子核の中性子離別エネルギーより高いエネルギーを有するレーザーコンプトン散乱$$gamma$$線を原子核に放射すると、おもに($$gamma$$,n)反応で中性子が発生する。この中性子の角度分布を計測したところ、角度分布が存在した。

口頭

直線偏光($$gamma$$,n)反応による中性子角度分布

早川 岳人; 宮本 修治*; 堀川 賢*; 望月 孝晏*; 天野 壮*; Li, D.*; 今崎 一夫*; 井澤 靖和*; 千葉 敏*; 緒方 一介*

no journal, , 

1950年代に100%直線偏光した$$gamma$$線による($$gamma$$,n)反応において、双極子遷移を経由した場合、中性子の角度分布は極角90度においては、方位角の関数としてa+b$$cdot$$cos($${2}{phi}$$)の簡単な形で記述できることが理論的に予言されていた。しかし、半世紀以上にわたってこのことは検証されていなかった。我々はニュースバルの直線偏光したレーザーコンプトン散乱$$gamma$$線を用いて、3種類のテーゲットについて角度分布を計測することで、検証した。

口頭

50年前に予言された直線偏光$$gamma$$線の($$gamma$$,n)角度分布の実証

早川 岳人; 堀川 賢*; 宮本 修治*; 望月 孝晏*; 天野 壮*; Li, D.*; 今崎 一夫*; 井澤 靖和*; 緒方 一介*; 千葉 敏*

no journal, , 

1950年代にAgodiは100%直線偏向した$$gamma$$線による($$gamma$$,n)反応で放出される中性子のビーム軸に対して90$$^{circ}$$における方位角方向の角度分布は非対称であり、a+b$$cdot$$cos($${2}{phi}$$)の関数で記述できると予言した。しかし、半世紀以上にわたり実験的には検証されていなかった。また、Agodiの研究は1970年代以降では忘れ去られてしまった。我々は初めて、NewSUBARUの直線偏光したレーザーコンプトン散乱$$gamma$$線を用いて3種類のターゲット上の角度分布を実験的に計測した。

口頭

$$^{56}$$Feの光核反応の中性子角度分布

早川 岳人; 静間 俊行; Angell, C.; 秋宗 秀俊*; 宮本 修治*; 天野 壮*; 望月 孝晏*; 千葉 敏*; 緒方 一介*; 藤原 守*

no journal, , 

直線偏向した$$gamma$$線による($$gamma$$,n)反応はよく研究されておらず、中性子の角度分布による核物理学研究は始まったばかりである。本研究では、$$^{56}$$Feの($$gamma$$,n)反応の実験結果を報告する。われわれは中性子を飛行時間法で計測した。また、入射した$$gamma$$線の直線偏光の面を変えることで、中性子の角度分布を計測した。$$gamma$$線ビームは、ニュースバルでレーザーコンプトン散乱で生成されたものである。

口頭

Laser Compton scattering $$gamma$$-ray experiments for supernova neutrino process

早川 岳人; 宮本 修治*; 望月 孝晏*; 堀川 賢*; 天野 壮*; Li, D.*; 今崎 一夫*; 井澤 靖和*; 緒方 一介*; 千葉 敏*

no journal, , 

原子核におけるM1強度は超新星爆発におけるニュートリノと原子核の相互作用の強さを評価する上で、重要な物理量である。そこで、我々はM1強度を計測するために、直線偏光したレーザーコンプトン散乱$$gamma$$線をプローブとして、($$gamma$$, n)光核反応で放出される中性子を計測する手法を提案している。既に行われた理論計算による予言を初めて実証した。

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