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酒井 卓郎; 安田 良; 飯倉 寛; 野島 健大; 松林 政仁; 加田 渉; 江夏 昌志; 佐藤 隆博; 大久保 猛; 石井 保行; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 306, p.299 - 301, 2013/07
被引用回数：7 パーセンタイル：49.28(Instruments & Instrumentation)Proton Beam Writing (PBW) is a direct-write technique for producing high-aspect-ratio micro- and nano-structures in resist material. This technique is a promising method for micromachining of commodity plastics such as acrylic resin. In this paper, we introduce fabrication of microscopic devices made of a relatively thick (
75 
m) acrylic sheet. An optimization of the fluence of 3 MeV proton beam to induce the chain scission in the sheet was performed at Takasaki Advanced Radiation Research Institute, JAEA. A software program that converts image pixels into coordinates data has been developed, and a fine jigsaw puzzle was fabricated on the sheet. The piece size of jigsaw puzzle is 50 
50 m. For practical use, A line and space test-chart for spatial resolution measurement on neutron radiography was also successfully created.
-FeSi
film on -FeSi(111) substrate by X-ray photoelectron and absorption spectroscopy江坂 文孝; 山本 博之; 鵜殿 治彦*; 松林 信行*; 山口 憲司; 社本 真一; 間柄 正明; 木村 貴海
Physics Procedia, 11, p.150 - 153, 2011/02
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Optics)-FeSiは光通信デバイスなどへの幅広い応用が期待されている半導体材料である。しかしながらその表面に関しては未知な点も多く、正確な構造・組成の把握及びそれに基づく制御が、実用化に向けた課題の一つとなっている。本研究では、放射光を励起源としたX線光電子分光(XPS)法及びX線吸収分光(XAS)法を用い、-FeSi(111)単結晶上にエピタキシャル成長した-FeSi薄膜表面の組成及び化学状態について非破壊で分析を行った。この結果、薄膜表面に生じたSiO
層の膜厚,化学状態の深さ方向への変化に関する知見を得ることができた。
-FeSi single crystals and homoepitaxial -FeSi films by XPS and XAS江坂 文孝; 山本 博之; 鵜殿 治彦*; 松林 信行*; 山口 憲司; 社本 真一; 間柄 正明; 木村 貴海
Applied Surface Science, 257(7), p.2950 - 2954, 2011/01
被引用回数：10 パーセンタイル：42.01(Chemistry, Physical)エネルギー可変の放射光を励起源として光電子スペクトルを観測した場合、光電子の運動エネルギーの変化に応じて電子の脱出深さが変化することから、表面の深さ方向分布を非破壊的に得ることが可能となる。本研究では放射光を用いたX線光電子分光法と、これよりも分析領域の深いX線吸収分光法(XAS)を用い、-FeSi単結晶上にホモエピタキシャル成長させた-FeSi薄膜表面組成及び化学状態について、非破壊深さ方向分析を行った。得られたXPSスペクトルから、励起エネルギーの増大とともにSiO及びSiOに起因するピーク強度が減少し、相対的にシリサイドによるピーク強度が増大することを明らかにした。これらの結果をもとに深さプロファイルを評価し、単結晶表面にはそれぞれSiO層0.8nm及びSiO層0.2nmが形成されていること、Fe/Si組成比は深さ方向にほとんど変化しないことが確認された。発表ではXASによるFe-L及びSi-K吸収端測定から、より深い表面領域の結果について解析を行った結果についても併せて報告する。
-FeSi thin films fabricated by ion beam sputter deposition江坂 文孝; 山本 博之; 松林 信行*; 山田 洋一*; 笹瀬 雅人*; 山口 憲司; 社本 真一; 間柄 正明; 木村 貴海
Applied Surface Science, 256(10), p.3155 - 3159, 2010/03
被引用回数：16 パーセンタイル：56.9(Chemistry, Physical)放射光を用いたX線光電子分光法(XPS),X線吸収分光法(XAS)を用い、イオンビームスパッタ蒸着法により作製した-FeSi薄膜の表面化学状態及び深さプロファイルを非破壊的に解析した。8731173Kで成膜した試料についてXPS測定を行った結果、基板温度973Kでは、励起エネルギー(分析深さ)の減少とともにSiO及びSiO
に起因するピークの割合が増加することを明らかにした。この結果から、最表面に1nm以下のSiO層が、さらにその直下にSiO層が形成されていることを確認した。また、XASによるFe-L吸収端測定では、873Kで成膜した場合には未反応のFe、1173Kでは
-FeSiの存在する可能性が示唆された。
-FeSi fabricated by ion beam sputter deposition method斉藤 健; 山本 博之; 山口 憲司; 仲野谷 孝充; 北條 喜一; 原口 雅晴*; 今村 元泰*; 松林 信行*; 田中 智章*; 島田 広道*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 206, p.321 - 325, 2003/05
被引用回数：7 パーセンタイル：46.83(Instruments & Instrumentation)放射光を利用したX線光電子分光法(XPS)を用い、-FeSiの表面酸化過程を解析した。Si(111)基板表面に-FeSiを生成後、約2日間大気曝露を行い、表面酸化を試みた。XPSによりシリサイド表面の非破壊深さ方向分析を行った結果、シリサイドはアイランド状の構造をとっており、基板のSi表面も一部露出した構造をとっていることが明らかとなった。シリサイド精製時のアニール温度や初期膜厚の違いにより、表面組成が異なることが明らかとなった。シリサイド表面がSiリッチな状態の試料に関し表面酸化を行った場合には、表面に非常に薄いSiO薄膜が生成し、シリサイドがほとんど酸化されなかった。しかしながら、Feリッチな試料の場合にはシリサイドが著しく酸化されることが確認された。このことから、表面付近に生成するSiO酸化物相がシリサイド薄膜の酸化保護膜として機能していることが推測された。
-FeSi thin films on Si(III) surface by solid phase epitaxy (SPE) analyzed by means of synchrotron radiation XPS (SR-XPS)斉藤 健; 山本 博之; 朝岡 秀人; 原口 雅晴*; 今村 元泰*; 松林 信行*; 田中 智章*; 島田 広道*; 北條 喜一
Analytical Sciences (CD-ROM), 17(Suppl.), p.1073 - 1076, 2002/03
放射光を利用したX線光電子分光法(SR-XPS)を用い、-FeSi生成過程におけるSi,Feの深さ方向組成分布の解析を試みた。Si(111)基板表面に室温で100Å Feを蒸着し、723Kでアニールを行うことにより、-FeSi薄膜の作成を試みた。励起X線エネルギー200~1000eVの範囲でFe/Si比の励起X線エネルギー依存性を解析した。IMFP値を用いたFe,Siの深さ方向分布シミュレーションの結果と実験により得られたFe/Si比とを比較した結果、Fe蒸着後のアニールにより、Siが表面のFe相中に次第に拡散することが明らかとなった。Fe 2p XPSスペクトル,価電子帯光電子スペクトルそれぞれを測定した結果、723Kのアニールでは-FeSiの生成は起こらず、
相のみの生成が確認された。973Kでアニールを行った場合には-FeSiの生成が確認され-FeSi生成には、より高温でのアニールが必要であることが明らかになった。
-FeSi on Si(111) substrate studied by means of SR-XPS斉藤 健; 山本 博之; 原口 雅晴*; 今村 元泰*; 松林 信行*; 田中 智章*; 島田 広道*; 北條 喜一
Photon Factory Activity Report 2001, (19), P. 205, 2001/00
放射光を利用したX線光電子分光法(XPS)を用い、-FeSi生成過程におけるSi, Feの深さ方向組成分布の解析を試みた。Si(111)基板表面に室温でFeを蒸着後、523K, 723K, 973Kと段階的にアニールを行い、Si/Fe組成の変化の様子を放射光を用いたXPSにより解析した。励起X線エネルギー2001000eVの範囲でFe/Si比の励起X線エネルギー依存性を解析し、深さ方向分布の解析を行った。実験結果とIMFP値を用いたFe, Siの深さ方向分布シミュレーションの結果と比較した結果、室温でFe蒸着後のアニールを行うことにより、Siが表面のFe相中に次第に拡散することが明らかとなった。その際、Fe層は基板表面に島状構造を形成することも、同時に明らかとなった。また、シミュレーションの結果、島状構造をしたシリサイドは、基板表面50%程度覆っていることも明らかとなった。
-FeSi formation mechanisms on Si(111) substrate by means of SR-XPS斉藤 健; 山本 博之; 北條 喜一; 松林 信行*; 今村 元泰*; 島田 広道*
Photon Factory Activity Report 2000, P. 82, 2000/00
放射光を用いたX線光電子分光法(SR-XPS)により-FeSi生成条件の最適化を行うことを目的としてその生成過程について検討した。実験は高エネルギー加速器研究機構,放射光研究施設,BL-13Cにて行った。Si(111)基板表面に超高真空中でFeを2nm蒸着した後、473973Kの範囲でそれぞれ15分加熱した。各試料について、内殻軌道のスペクトルからFe/Si組成比の深さ方向分布を、価電子スペクトルから物性評価を行った。内殻軌道の強度比を評価することによりFe-Si相互拡散過程の定量的な解析を可能とした。さらに価電子スペクトルからの673K以上で-FeSiの生成が始まることを明らかにした。
松林 政仁; 市川 博喜; 小林 久夫*; 鶴野 晃
Fifth World Conf. on Neutron Radiography, 0, p.275 - 282, 1996/00
JRR-3M中性子ラジオグラフィ装置の高性能を活かす高解像度撮像システムを現在開発中である。本システムは蛍光コンバータ、石英鏡、レンズ、冷却型CCDカメラから構成される。冷却型CCDカメラは、線型応答性、ダイナミックレンジの応さ、画像歪みの無さ等の点において優れている一方、放射線に対する感度が高いため、ホワイトスポットの発生という問題を抱えている。この問題の解決には、中央値フィルタに判断能力を持たせたフィルタを開発し対処した。また、蛍光コンバータの試作を行い、高解像度化を進めた。さらに、本システムの応用例としてCTを行い、良好な結果が得られた。
松林 政仁; 鶴野 晃; 市川 博喜; 古平 恒夫; 白井 英次
Proceedings of 4th Asian Symposium on Research Reactors (ASRR-4), p.192 - 197, 1993/00
JRR-3M中性子ラジオグラフィ装置は1991年に完成し、その後原研内外の研究者との間で同装置を利用した協力研究が活発に行われてきている。その協力研究は、従来から中性子ラジオグラフィを利用してきた工学分野にととまらず、農学や生物医学の分野にまで及んでいるのが特徴である。農学においては、植物の根の成長及び土壌中の水の動態について研究がなされており、生物医学においては、マウス及びラットを用いてX線ラジオグラフィと相補な動物の内部情報を得ようとする研究がなされている。また工学分野においては、本装置の中性子テレビシステムを用いた流れの可視化が活発に行われている。特に気液二相流、沸騰流、液体金属の流れ等、他の実験手法に替え難い領域の流れの可視化においてその威力を発揮している。本報では、JRR-3中性子ラジオグラフィ装置を利用して行われた研究の成果を紹介する。
宇賀 丈雄; 白木 万博*; 本間 敏秋*; 松林 博*; 稲塚 久*; 中島 宣文*
三菱重工技報, 17(3), p.350 - 362, 1980/00
ポンプとしては比較的単純な回転体構造から成る単段両吸込型の余熱除去ポンプについて主に実験的な立場から耐震性の検討を行った。その結果、(1)ポンプの主要部分の固有振動数が地震の卓越振動数よりも十分大きい場合、地震に対してポンプの運転機能におよぼす影響はほとんどない。(2)PWR用余熱除去ポンプが実際に取付けられている場所を考慮して耐震裕度は動的設計加速度の約5倍あることが確認された。(3)ポンプの回転子-軸-軸受系の振動特性としてはポンプのwear ring部の流体減衰効果が大きいため、地震に対する励振効果を十分抑制できる。(4)wear ring部の流体間隙部を静止構造体とみなすより、回転による遠心力による加圧効果を考慮した方が回転子-軸-軸受系の動力学的特性を評価する精度が向上する。などが得られた。
-FeSi薄膜表面の放射光による化学状態分析江坂 文孝; 山本 博之; 松林 信行*; 山田 洋一*; 笹瀬 雅人*; 間柄 正明; 木村 貴海; 山口 憲司; 社本 真一
no journal, ,
本研究では、放射光を励起源としたX線光電子分光(XPS)法及びX線吸収分光(XAS)法により、イオンビームスパッタ蒸着(IBSD)法を用いて成膜した-FeSi薄膜表面の化学状態について分析を行った。測定は高エネルギー加速器研究機構(KEK)放射光実験施設(PF)、ビームラインBL-13Cにて行った。XPS測定では、放出される光電子のエネルギーを変化させることにより深さ方向分析を行った。XPS測定において、励起エネルギーの減少とともにSiO及びSiO
に起因するピークの割合が増加した。解析の結果、最表面に1nm以下のSiO層が、さらにその直下にSiO層が形成されていることが確認された。本法では、固体表面の化学状態についての詳細な分析が可能であり、原子力材料の研究などに対しても有効であると考えられる。
甲斐 哲也; 原田 正英; 及川 健一; 酒井 健二; 前川 藤夫; 大井 元貴; 篠原 武尚; 相澤 一也; 高田 慎一; 新井 正敏; et al.
no journal, ,
J-PARCに設置された中性子源特性試験装置(NOBORU)を用いたパルス中性子によるイメージング技術の開発が2008年12月より始まった。最初の3か月における結果,将来の研究計画、及びJ-PARCでの新しいイメージング装置についての議論を紹介する。
篠原 武尚; 高田 慎一; 相澤 一也; 鈴木 淳市; 甲斐 哲也; 原田 正英; 及川 健一; 前川 藤夫; 酒井 健二; 大井 元貴; et al.
no journal, ,
中性子を用いたイメージング法は、中性子の特徴である高い物質透過性能及び軽元素に対する感度の高さを利用した撮像法である。これまでの中性子イメージング法では、多くの場合、物質での吸収による強度変化を得るものであるが、中性子と物質との相互作用には多くの場合エネルギー依存性が存在するため、物質透過現象は本来エネルギーに依存する。また、吸収のみならず、散乱に伴う運動量変化や位相変化,中性子スピン状態の変化などを積極的に活用することにより、高度な中性子イメージング法を開発する余地がある。このとき、パルス中性子を用いた飛行時間分析型のイメージングを導入することにより、エネルギー依存の情報を効率よく取得することが可能となる。そこで、本研究では、大強度パルス中性子を利用することが可能なJ-PARC物質・生命科学実験施設(MLF)においてパルス中性子イメージング実験を開始し、エネルギー選別型の新しい中性子イメージング法の開発に取り組んでいる。発表では、MLFのBL10ビームラインにおいて、これまでに行ってきた実験結果について報告するとともに、今後の研究開発の展開について述べる。
-FeSi単結晶最表面状態のXPS及びXASによる分析江坂 文孝; 山本 博之; 鵜殿 治彦*; 松林 信行*; 山口 憲司; 社本 真一; 間柄 正明; 木村 貴海
no journal, ,
本研究では、放射光からのエネルギー可変X線を励起源とした高エネルギー光電子分光法(XPS)及びX線吸収分光法(XAS)を組合せることにより、固体最表面の化学状態を明らかにする方法について検討を行った。測定対象として相鉄シリサイド単結晶(組成FeSi)及び相鉄シリサイド単結晶(組成FeSi
)を用いた。測定の結果、相単結晶はほぼ均質な構造であるものの、相単結晶中にはSi-rich及びFe-richである異なる二種類の構造が存在していることが明らかとなった。また、これらの構造の深さ方向での分布を調べたところ、相単結晶の場合は相単結晶に比べて表面近傍がFe-richであり、内部ではSi-richになることが明らかになった。この分析手法は、原子力用材料や燃料などを始めとする固体表面の状態分析に非常に有効な手段に成り得ると考えられる。
-FeSi単結晶表面の放射光を用いたX線光電子分光法及びX線吸収分光法による分析江坂 文孝; 山本 博之; 鵜殿 治彦*; 松林 信行*; 山口 憲司; 社本 真一; 間柄 正明; 木村 貴海
no journal, ,
鉄シリサイドには多様な相・組成が存在し、それぞれ金属,磁性体,半導体などの特有の性質を有している。特に半導体である-FeSiは、波長1.55m領域の発光・受光素子や、その発光波長が石英光ファイバーの最低損失波長に近いことから光通信デバイスなどへの幅広い応用が期待されている。鉄シリサイドは実用化を目的にさまざまな方法で作製が試みられ、その構造はX線回折法や電子顕微鏡などにより評価されている。一方、最表面領域(nm)の構造は、エピタキシャル成長などにおいて重要な役割を果たすにもかかわらず、組成,化学状態に関する情報がほとんど得られていない。本研究では、放射光からのエネルギー可変X線を励起源とした高エネルギー光電子分光法及びX線吸収分光法により鉄シリサイドの最表面の化学状態について評価を行った。
single crystals by synchrotron radiation excited XPS and XAS江坂 文孝; 山本 博之; 鵜殿 治彦*; 松林 信行*; 山口 憲司; 社本 真一; 間柄 正明; 木村 貴海
no journal, ,
エネルギー可変の放射光を励起源として光電子スペクトルを観測した場合、光電子の運動エネルギーの変化に応じて電子の脱出深さが変化することから、表面の深さ方向分布を非破壊的に得ることが可能となる。本研究では放射光を用いたX線光電子分光法とこれよりも分析領域の深いX線吸収分光法(XAS)を用い、-FeSi単結晶薄膜表面組成及び化学状態について、非破壊深さ方向分析を行った。得られたXPSスペクトルから、励起エネルギーの増大とともにSiO及びSiOに起因するピーク強度が減少し、相対的にシリサイドによるピーク強度が増大することを明らかにした。これらの結果をもとに深さプロファイルを評価し、単結晶表面にはそれぞれSiO層0.8nm及びSiO層0.2nmが形成されていること、Fe/Si組成比は深さ方向にほとんど変化しないことが確認された。発表ではXASによるFe-L及びSi-K吸収端測定から、より深い表面領域の結果について解析を行った結果についても併せて報告する。
百留 忠洋*; 吉田 弘*; 月岡 哲*; 青木 太郎*; 飯倉 寛; 野島 健大; 安田 良; 酒井 卓郎; 松林 政仁; 前川 康成; et al.
no journal, ,
海洋研究開発機構(JAMSTEC)では、航続距離が数千キロ規模の次世代巡航型無人探査機開発のために閉鎖型燃料電池等の研究開発を行っている。原子力機構は共同研究として量子ビームを用いた架橋・グラフト重合技術を用いて発電効率及び耐久性に優れた電解質膜の開発並びに閉鎖環境における発電状態を把握するために中性子ラジオグラフィによりナフィオン膜を用いた燃料電池セルの発電状態での生成水の挙動を可視化する実験を担当している。開発膜の性能評価では、高分子基材をグラフト重合化した膜が燃料電池システムで使用可能であることが示唆された。また、2種類の膜のうち、全炭化水素系膜の方が適していることが確認できた。中性子ラジオグラフィによる可視化実験の結果では、発電中の生成水の挙動が確認でき、飽和水発生に伴う発電量低下の状態が確認できた。
Al
のRh置換効果小林 理気; 川村 幸裕*; 平井 大士*; 西岡 孝*; 加藤 治一*; 松村 政博*; 松林 和幸*; 上床 美也*; 金子 耕士
no journal, ,
今日まで典型的な近藤半導体は「近藤一重項」と呼ばれる非磁性基底状態を形成するために磁気秩序は示さないと考えられてきた。しかしながら最近発見された近藤半導体化合物であるCeRuAl(斜方晶YbFeAl型)は
27Kという比較的高い温度において相転移を示すことがマクロ測定によって指摘された。今回われわれはCeRuAlの中性子散乱実験からこの相転移が反強磁性転移であることを明らかにし、またこの高い磁気転移温度の起源を明らかにするためにCeRuAlのRh置換系試料を育成してそのマクロ測定を行った。
Al小林 理気; 川村 幸裕*; 西岡 孝*; 加藤 治一*; 松村 政博*; 松林 和幸*; 上床 美也*; 金子 耕士
no journal, ,
斜方晶YbFeAl型CeRuAlは27Kにおいて相転移を示すことがマクロ測定によって指摘されているが、この転移温度は同じ結晶構造を持つNdRuAl(T
2.4K)やGdRuAl(T17.5K)と比べて比較的高く、現在この相転移の起源に注目が集まっている。今回われわれはCeRuAlの中性子散乱実験からこの相転移が反強磁性転移であることを明らかにし、またこの高い磁気転移温度の起源を明らかにするためにCeRuAlのRh置換系試料を育成してそのマクロ測定を行った。
