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高村 秀一*; 門 信一郎*; 藤井 隆*; 藤山 寛*; 高部 英明*; 足立 和郎*; 森宮 脩*; 藤森 直治*; 渡辺 隆行*; 林 泰明*; et al.
カラー図解,プラズマエネルギーのすべて, P. 164, 2007/03
核融合並びにプラズマに興味を持ってもらい、またその有用性,将来性を広く理解してもらうための一般向け解説書として、プラズマ・核融合学会の企画(日本実業出版社から出版予定)に共同執筆で出版するものである。読者の対象範囲は、理科に興味を持つ高校生,大学生・一般社会人,ある種のプラズマに仕事で関連している人で、他分野からのヒントを求める人など、広い層に読んでもらえることを想定している。(目次:はじめに/プラズマってなんだ?/プラズマ技術のひろがり/実験室の超先端プラズマ/核融合プラズマエネルギーとは?/プラズマエネルギーへの道/核融合プラズマエネルギー発電所を目指して/プラズマエネルギーと未来社会)
菊池 満; 玉井 広史; 松川 誠; 藤田 隆明; 高瀬 雄一*; 櫻井 真治; 木津 要; 土屋 勝彦; 栗田 源一; 森岡 篤彦; et al.
Nuclear Fusion, 46(3), p.S29 - S38, 2006/03
被引用回数：13 パーセンタイル：41.76(Physics, Fluids & Plasmas)トカマク国内重点化装置(NCT)計画は、大学における成果を取り込みつつJT-60Uに引き続き先進トカマクを進めるための国内計画である。NCTのミッションは発電実証プラントに向けて高ベータ定常運転を実現するとともに、ITERへの貢献を図ることである。高ベータ定常運転を実現するために、装置のアスペクト比,形状制御性,抵抗性壁モードの帰還制御性,電流分布と圧力分布の制御性の機動性と自由度を追求した。
-phytosiderophore and as Fe
石丸 泰寛*; 鈴木 基史*; 塚本 崇志*; 鈴木 一正*; 中園 幹生*; 小林 高範*; 和田 泰明*; 渡辺 智; 松橋 信平; 高橋 美智子*; et al.
Plant Journal, 45(3), p.335 - 346, 2006/02
被引用回数：545 パーセンタイル：99.64(Plant Sciences)
gean was isolated from rice, which is highly homologous to 
. Real-time PCR analysis revealed that and are expressed predominantly in roots, and these transporters are induced by low-Fe condition. Analysis using the positron-emitting tracer imaging system showed that rice plants are able to take up both an Fe-phytosiderophore and Fe. This result indicates that, in addition to absorbing an Fe-phytosiderophore, rice possesses a novel Fe-uptake system that directly absorbs the Fe, a strategy that is advantageous for growth in submerged conditions.
内藤 晋*; 佐野 明*; 泉 幹雄*; 野田 悦夫*; 林 和夫*; 佐藤 光吉*; 須藤 收; 宮本 泰明; 近藤 慎一*; 飯沼 恒一*; et al.
Nuclear Science Symposium Conference Record, 2005 IEEE, Vol.1, p.495 - 499, 2005/10
ウランで汚染された大型かつ複雑な表面形状の廃棄物の
放射能を測定するため、放射能モニタ(クリアランスモニタ)を開発している。モニタは、粒子を空気流によって輸送し、そのイオン電流を測定する放射能測定方法を用いている。クリアランスの主要な問題の一つは、主として空気中のラドンに起因するバックグランドイオン電流(約700fA)である。その電流は1個の粒子のイオン電流(数fA)よりも非常に大きく、放射能の測定限界に強い影響を与えている。この測定限界を改善するため、われわれは、モニタ内部のラドン濃度を、新たなラドン検出器を追加することなくモニタする方法を開発した。また、検出下限への影響因子として、イオン移動度及びイオン再結合係数の環境依存性(温度,湿度,エアロゾル濃度)を測定し評価した。
鈴木 喜雄; 林 隆也*; 岸本 泰明
Nuclear Fusion, 41(7), p.873 - 881, 2001/07
被引用回数：11 パーセンタイル：35.66(Physics, Fluids & Plasmas)コンパクトトロイド入射による核融合装置への燃料供給の理解のため、スフェロマック型コンパクトトロイド(SCT)を磁化プラズマ中へ入射するMHDシミュレーションを行っている。装置流域に対して、これまで用いていた角柱から、円筒を使用することにより、装置全体を考慮したシミュレーションが可能となった。シミュレーションの結果、SCTの進入距離は装置磁場の磁気圧力と磁気張力の和によって決定されることが明らかにされた。また、アルフベン波の伝播が磁気張力によるSCTの減速を緩和する働きを持っていることが見いだされた。本会議ではこれらの内容について発表を行うと同時に論文の投稿を行う。
鈴木 喜雄; 林 隆也*; 岸本 泰明
Earth Planets and Space, 53(6), p.547 - 551, 2001/06
被引用回数：2 パーセンタイル：9.6(Geosciences, Multidisciplinary)近年、核融合装置への先進的燃料供給法として、コンパクト・トロイド(CT)入射法が注目されている。本研究では、この手法で観測が予期されている磁気リコネクション過程に注目し、CT入射におけるこの役割について、磁気流体(MHD)シミュレーションを行うことにより考察をしている。その結果、CT入射過程において、CTの磁場と装置の磁場との間で磁気リコネクションが引き起こされており、CT磁場配位が破壊されるのが観測された。この結果は、磁気リコネクションが燃料供給機構として働いていることを意味している。また、入射されたCTは装置磁場から受けるローレンツ力によって減速されるが、磁気リコネクションがこの力を緩和する働きも持っていることが明らかにされた。
鈴木 喜雄; 林 隆也*; 岸本 泰明
Nuclear Fusion, 41(6), p.761 - 777, 2001/06
スフェロマック型コンパクトトロイド(SCT)入射による燃料供給のためには、SCTはドリフト管で移送する必要がある。しかしながらこの領域では装置からの漏れ磁場が、SCTの移行に影響を与える可能性がある。ドリフト管内でのSCTのダイナミクスを理解するため、MHD数値シミュレーションを行っている。ここでシミュレーション領域として同軸円筒を用いている。また、内部電極の効果を調べるため、内部円筒の長さの異なるシミュレーションを行っている。SCTの進入距離はこれまで考えられていた理論モデルよりも短くなること、円部円筒がある場合には進入距離がさらに短くなることが明らかにされた。これらの結果はTEXT-Uトカマクで行われた実験結果とよく合っている。さらにSCTの減速機構について議論している。
鈴木 喜雄; 林 隆也*; 岸本 泰明
Physics of Plasmas, 7(12), p.5033 - 5037, 2000/12
被引用回数：6 パーセンタイル：21.01(Physics, Fluids & Plasmas)コンパクトトロイド入射による核融合装置への燃料供給の理解のため、スフェロマック型コンパクトトロイド(SCT)を磁化プラズマ中へ入射するMHD数値シミュレーションを行っている。磁化プラズマ中へ入射したSCTは、これまで考えられてきたよりも複雑なダイナミクスを示す。SCTは、磁気圧力のみでなく磁気張力によっても減速される。これらの効果を考慮することにより、SCTの進入距離を決めるための新しい理解モデルを示している。さらに、モデルとシミュレーションの結果を比較することにより、SCT進入過程における磁気リコネクションの効果を議論している。磁化プラズマ中の磁場がとる2つの異なる磁気リコネクション過程のあいだの移行が磁気張力、すなわちSCTの減速を緩和していることを明らかにした。
鈴木 喜雄; 林 隆也*; 三好 隆博; 岸本 泰明; NEXTグループ
プラズマ・核融合学会誌, 76(3), p.288 - 294, 2000/03
近年、核融合装置への燃料供給手法の一つとしてコンパクトトロイド(CT)入射法が注目されている。しかしながら、入射されたCTのダイナミクス及び炉心中心部への到達条件などについては、相互作用の複雑性のため、まだ十分には理解されていない。本研究ではこれらを解明するため、核融合装置をモデル化したターゲット磁化プラズマ中へスフェロマック型CT(SCT)を入射する3次元磁気流体(MHD)シミュレーションを行っている。今回新たに、磁気圧力と磁気張力の両方によってSCTが減速される理論モデルの構築を行い、シミュレーション結果との比較を行った。その結果、SCTの減速機構として磁気張力の効果が重要であること、磁気リコネクションがこの力を緩和する働きを持っていることを示唆することが明らかにされた。
上島 豊*; 岸本 泰明; 佐々木 明; 森林 健悟*; 永島 圭介; 加道 雅孝; 匂坂 明人*; 田島 俊樹*
JAERI-Research 98-048, 46 Pages, 1998/08
JAERI-Research-98-048.pdf:1.88MB
相対論的高強度短パルスレーザーの実現により、その極めて強い電磁場とプラズマの電子との非線形相互作用過程から、高線量のX線を発生することができるようになった。高Z物質を媒質に用いた場合、複雑な過程を経て(分極、原子過程など)X線を発生するのに対して、相対論的高強度レーザーと低Z物質との相互作用では、極短パルスのラーマー放射と制動放射が主要なX線放射メカニズムとなる。我々は、これらのX線の強度、放射角度分布、光子エネルギースペクトラムを評価した。また、ラーマー放射の強度を増大させるために必要な媒質プラズマやレーザー照射の配置などの条件について考察を行った。特に、ラーマー放射は、その光子エネルギースペクトラムが連続で、かつ高エネルギーに極大値を持つため、中空原子型のX線レーザーや超高速診断光など、多くの応用の可能性を秘めた光源である。
坂本 慶司; 小林 孝幸*; 川崎 温*; 岸本 泰明; Musyoki, S.*; 渡辺 聡彦*; 高橋 麻由子*; 石塚 浩*; 佐藤 元泰*; 志甫 諒
Journal of Applied Physics, 75(1), p.36 - 42, 1994/01
被引用回数：13 パーセンタイル：60.48(Physics, Applied)1MeVクラスの相対論的電子ビームを用い、ミリ波帯自由電子レーザーの増幅実験を行った。ウィグラーには永久磁石列の平行ウィグラーを採用した。各磁石のポールピース面はハイパボリックコサイン状にカットしてあり、電子ビームの収束を計っている。ウィグラー磁場強度は1.8Kガウス、ウィグラーピッチは45mmであり合計33ピッチより構成されている。増幅実験の前に電子ビームの伝送実験を行い、約80%のビーム伝送効率を得た。引きつづき同じパラメータで45GHzにおいて増幅実験を行い、空間成長率56dB/m、ゲイン52dB、飽和出力6MWを得た。
坂本 慶司; 小林 孝幸*; 岸本 泰明; 川崎 温*; Musyoki, S.*; 渡辺 聡彦*; 高橋 麻由子*; 石塚 浩*; 志甫 諒
Physical Review Letters, 70(4), p.441 - 444, 1993/01
被引用回数：11 パーセンタイル：63.99(Physics, Multidisciplinary)自由電子レーザー(FEL)に用いる収束型ウィグラー磁場配位中の相対論的電子ビームの輸送を実験的及び理論的に研究した。その結果よく知られている
=kw
Iの条件を満たす共鳴モードの他にn=kwIの共鳴モードが存在し、これがビーム伝送特性を著しく劣化させることが明らかとなった。ここでは軸方向磁場によるサイクロトロン共鳴周波数、kwはウィグラー波数、Iは電子の軸方向速度、nは自然数である。またこの共鳴によるビーム拡散は、ヘリカル型ウィグラーでも同様に起こることをシミュレーションにより示した。
西山 博*; 正木 知宏*; 福田 祐仁; 森林 健悟; 岸本 泰明*
no journal, ,
高強度極短パルスレーザーとクラスターの相互作用は、X線源,核融合反応による中性子源あるいはイオン加速等の応用面からさまざまな研究がなされている。これまで、われわれはイオン化過程を考慮したシミュレーションにより、高強度極短パルスレーザーとアルゴン等の希ガスクラスターの相互作用を解析し、クラスター表面に生成される入射レーザー強度を上回る分極電場の生成や、クラスター内部の二重電場シース等の内部構造を明らかにしてきた。本研究では、クラスターの応用を進めるうえで重要な、クラスター表面で生成される分極電場強度や、クラスター内部の詳細な構造を明らかにすることを目的に、イオン化過程を考慮した粒子シミュレーションにより、高強度レーザーパルスとアルゴンクラスターとの相互作用について詳細に解析した。
宮本 泰明; 山口 大美; 林 和夫*; 田中 元史*; 安井 裕之*; 野田 悦夫*
no journal, ,
ウラン汚染廃棄物の放射能を効率よく測定する方法である線による電離で発生したイオンを空気流に載せて輸送,捕集し測定するという電離空気輸送型計測について、生成したイオンの再結合係数の相対湿度に対する依存性を測定した。
福田 祐仁; 山川 考一; 西山 博*; 正木 知宏*; 森林 健悟; 岸本 泰明*
no journal, ,
高強度レーザーとクラスターの相互作用は、短パルスX線源,核融合反応による中性子源,粒子加速等の応用面からさまざまな研究がなされている。われわれは、高強度パルスレーザーとアルゴンクラスターとの相互作用について、イオン化過程を考慮した粒子シミュレーションを行っており、これまでに、クラスター表面の分極電場によるイオン化の促進について報告してきた。今回は、パルス長が20fsでピーク強度が8.5
10
W/cm
(a
=2.0)のレーザー光を半径48nmのアルゴンクラスターに照射する粒子シミュレーションを行い、クラスターから放射される内殻励起X線を評価した。粒子コードによるシミュレーション結果をもとにして、1s-2pの内殻励起状態に対するレート方程式を解いてX線スペクトルを評価した。その結果、この強度では、O, C, N, F-likeのスペクトル強度が大きいことがわかった。また、酸素(O)-likeイオンからの光子は、クラスターの中心から約20nm離れた位置で最も多く放出されていることが確認できた。また、波長の短いX線ほど、クラスターの中心付近から放出されていることがわかった。
福田 祐仁; 正木 知宏*; 西山 博*; 森林 健悟; 岸本 泰明*
no journal, ,
プラズマの原子過程・緩和過程を考慮したシミュレーション研究を実施し、極短パルス高強度レーザーとクラスターとの局所的相互作用に関するダイナミクスの基本骨格を明らかにした。特に、クラスター周囲に形成される非常に強い誘起分極電場がクラスタープラズマのイオン化プロセス、その後のクラスター崩壊過程、及び、高エネルギー粒子発生に密接に関連していることを初めて明らかにした。このような局所的な電場強度の増大は、メゾスコピック系であるクラスターに特徴的な現象であり、相互作用ダイナミクスを支配しているのみならず、レーザー光のみでは到達できない超高強度場生成が可能性を秘めていることを示した。また、シミュレーションコードに内殼励起によるX線発生を評価する新たなコードを組み込み、世界で初めて、クラスター崩壊ダイナミクスとX線発生との関係についての知見を得ることにも成功した。今後、自らが行った実験結果とシミュレーション結果とを比較し、極短パルスX線発生の最適条件を明らかにする。
福田 祐仁; 中村 龍史; 森林 健悟; 岸本 泰明*
no journal, ,
高強度・極短パルスのX線自由電子レーザー(XFEL)を用いることで、単一生体分子からの弾性散乱光測定により、その立体構造を決定することが可能であると考えられている。しかし、X線(波長0.1nm)と生体分子との相互作用では、炭素原子の光吸収断面積は光弾性散乱断面積の約10倍であり、光吸収に伴う分子のプラズマ化と構造変化(=生体分子の崩壊)が起こる前にX線回折像を撮影しなければならない、という問題点が同時に指摘されている。したがって、単一生体分子の構造決定に必要な情報を持った回折像を得るためには、X線領域特有の原子過程・緩和過程に支配されて生成する新しいタイプの光電離プラズマの特性を明らかにし、生体分子の崩壊が回折像に与える影響を最小限に抑える条件を知る必要がある。このための第一段階として、われわれは、高強度レーザー(波長800nm)とクラスターとの相互作用研究用のプラズマ粒子コードを改良し、波長400-50nm程度のレーザーによって引き起こされる光電離プラズマダイナミクスのシミュレーションを開始した。その結果、短波長化に伴い、疑似生体分子周囲に生成する強い誘起電場によってイオン化が促進され、分子崩壊のスピードが早まることが明らかになった。また、波長が100nm程度より短くなると、レーザー光がプラズマ中へ進入してくるため、分子全体が瞬時にイオン化されるなど、相互作用のダイナミクスが、長波長領域とは異なってくることが見いだされた。
福田 祐仁; 中村 龍史; 森林 健悟; 岸本 泰明*
no journal, ,
X線自由電子レーザーによる生体分子の損傷過程を調べるため、直径30nmの炭素と10fsのXFELパルスとの相互作用について、粒子コードによるシミュレーションを実施した。その結果、クラスターの電離により生成する強力なシース電場による電場イオン化により、1fs以内の時間のうちに炭素クラスターは4価までイオン化されることを見いだした。X線と物質との相互作用における電場イオン化の効果を初めて見いだした。この効果により、生体分子は、これまで考えられていたよりもはるかに早い時間のうちに崩壊すると予想される。
