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石角 元志*; 高橋 竜太*; 山内 康弘*; 中村 雅俊*; 石丸 宙*; 山内 沙羅*; 河村 聖子; 吉良 弘*; 坂口 佳史*; 渡辺 真朗; et al.
JPS Conference Proceedings (Internet), 41, p.011010_1 - 011010_7, 2024/05
Recent status of cryogenic sample environment equipment at the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) has been reported. We have reviewed the specifications and performance of cryogenic sample environment equipment and a newly installed Gifford-McMahon (GM) cryofurnace, which are mainly managed by the Cryogenic and Magnet group in the sample environment team at the MLF. Moreover, the recent maintenance and update of each piece of equipment, the improved temperature-control function, and the expansion of the usable beamline of the cryogenic sample environment equipment are described.
堅田 元喜*; 山口 高志*; 渡辺 誠*; 福島 慶太郎*; 中山 理智*; 永野 博彦*; 小嵐 淳; 舘野 隆之輔*; 久保田 智大
Atmospheric Environment, 298, p.119640_1 - 119640_12, 2023/04
被引用回数：1 パーセンタイル：58.15(Environmental Sciences)Moderately elevated reactive nitrogen (Nr) deposition due to anthropogenic activities can have an impact on forest production via throughfall and canopy retention processes. Forest fragmentation can increase dry deposition of atmospheric ammonia volatilized from agricultural areas, and consequently increase spatial variability of Nr deposition even within the same forest (edge effect). However, little is known about the edge effect and its impact on forest production in a deciduous broad-leaved forest in Asian countries. Here, we performed the field observations of atmospheric concentration and deposition of inorganic Nr gases and particles in a Japanese fragmented forest from May 2018 to April 2019. The results demonstrated that annual dry deposition of ammonia was dominant in the annual total dissolved inorganic Nr deposition at the forest edge, including the edge effect. Additionally, agricultural activities such as fertilization in the area surrounding the forest likely enhanced the potential of canopy retention of NH
, known as Nr species readily absorbed by tree canopy.
永野 博彦; 中山 理智*; 堅田 元喜*; 福島 慶太郎*; 山口 高志*; 渡辺 誠*; 近藤 俊明*; 安藤 麻里子; 久保田 智大*; 舘野 隆之輔*; et al.
Soil Science and Plant Nutrition, 67(5), p.606 - 616, 2021/10
被引用回数：2 パーセンタイル：19.73(Plant Sciences)北海道の牧草地に囲まれた冷温帯林において、大気からの窒素沈着量と土壌の微生物群集特性との関係を調査した。窒素沈着量の緩やかな増大(年間10kg N/ha未満)が土壌微生物群集に及ぼす影響について明らかにすることを本研究の目的とした。調査対象の森林において6つの実験区画を設置し、そのうち3つを草地に隣接した林縁、他の3つを草地から少なくとも700m離れた林内に設置した。2018年5月から11月まで、各プロットでの窒素沈着を測定した。2018年8月には、すべての実験区画からリター層と表層土壌(深さ0-5cm)を収集し、微生物活性の指標として正味の窒素無機化と硝化速度、また微生物量の指標として微生物バイオマス炭素・窒素およびさまざまな微生物の遺伝子量(すなわち、細菌16S rRNA,真菌のITS,細菌のamoA、および古細菌のamoA遺伝子)を測定した。森縁の窒素沈着量は、林内の窒素沈着の1.4倍多かった一方、最も沈着量が多い場合でも3.7kg N/haであった。窒素沈着は、正味の窒素無機化および硝化速度、16S rRNAおよび細菌のamoA遺伝子の存在量と有意に相関していた。環境DNA解析に基づく土壌微生物群集構造は、リター層と表層土壌で異なっていたが、林縁と林内では類似していた。土壌の炭素/窒素比、および硝酸とアンモニウムの含有量に対する窒素沈着の有意な相関も観察された。以上より、窒素可給性の低い森林では、林縁における緩やかな窒素沈着の増大が土壌微生物の活性と存在量を増大させることが示された。
河村 聖子; 高橋 竜太*; 石角 元志*; 山内 康弘*; 中村 雅俊*; 大内 啓一*; 吉良 弘*; 神原 理*; 青山 和弘*; 坂口 佳史*; et al.
Journal of Neutron Research, 21(1-2), p.17 - 22, 2019/05
MLF試料環境チーム低温・マグネットグループは、J-PARC MLFにおいて、利用者の実験のための冷凍機やマグネットの運用を行っている。これまでトップローディング型
He冷凍機、ボトムローディング型
He冷凍機、希釈冷凍機インサート、超伝導マグネットを導入してきた。これらの機器の使用頻度は、ビーム出力、課題数の増加に伴い、ここ2年間で急激に高くなってきている。この状況に対応するために運用経験を加味しながら、これらの機器の性能向上作業を進めている。例えば、He冷凍機の制御ソフトには、自動の初期冷却および再凝縮のプログラムが備わっていたが、新たに、He potにヒーターを焚くことなくsorbの温度制御のみでHe potを温調するプログラムも作成した。また2017年は、超伝導マグネット用に、揺動型ラジアルコリメーター付きのOVCテールを製作した。このラジアルコリメーターの導入によりデータの質は劇的に向上し、中性子非弾性散乱実験でも超伝導マグネットが使用できるようになった。
河村 聖子; 服部 高典; Harjo, S.; 池田 一貴*; 宮田 登*; 宮崎 司*; 青木 裕之; 渡辺 真朗; 坂口 佳史*; 奥 隆之
Neutron News, 30(1), p.11 - 13, 2019/05
日本の中性子散乱施設の特徴のひとつとして、循環型冷凍機のように頻繁に使われる試料環境(SE)機器は各装置の担当者が整備していることが挙げられる。装置担当者は、ユーザー実験の際、装置自体だけでなく、これらのSE機器の運用も行う。このような運用には、SE機器を装置にあわせて最適化できユーザーの要求を直接きくことができるというメリットがある。一方で、MLFのSEチームは、より高度なSE機器を使った実験を可能にするため、共通のSE機器を整備している。本レポートでは、最近のMLFにおけるSE機器の現状が紹介される。中性子装置BL11, BL19, BL21, BL17で用いられるSE機器と、SEチームによって最近整備された機器に焦点をあてる。
河村 聖子; 奥 隆之; 渡辺 真朗; 高橋 竜太; 宗像 孝司*; 高田 慎一; 坂口 佳史*; 石角 元志*; 大内 啓一*; 服部 高典; et al.
Journal of Neutron Research, 19(1-2), p.15 - 22, 2017/11
J-PARC MLFにおける試料環境(SE)チームは、ユーザー実験のためのSE機器の運用や開発を行っている。メンバーは、低温マグネット、高温、高圧、ソフトマター、光照射、水素環境、He偏極フィルターといったサブチームに所属している。現在は、数台の冷凍機と、マグネット、高温炉、高圧実験用パリエジンバラプレス、偏極中性子実験のためのSEOPシステムが運用中で、ユーザー実験への提供、運転を行っているほか、パルス磁場システムの汎用化に向けた開発も行っている。またJ-PARC研究棟では、レオメーター、ガス蒸気吸着量測定装置などのソフトマター研究に必要な機器類も整備している。
坂佐井 馨; 佐藤 節夫*; 瀬谷 智洋*; 中村 龍也; 藤 健太郎; 山岸 秀志*; 曽山 和彦; 山崎 大; 丸山 龍治; 奥 隆之; et al.
Quantum Beam Science (Internet), 1(2), p.10_1 - 10_35, 2017/09
J-PARC物質・生命科学実験施設では、中性子検出器、スーパーミラーや
Heスピンフィルターなどの光学機器、及びチョッパー等の中性子デバイスが開発され、据え付けられている。また、計算環境として機器制御、データ取得、データ解析、及びデータベースの4つのコンポーネントが整備されている。また、物質・生命科学実験施設では実験に使用される様々な試料環境が利用可能である。本論文では、これらの現状について報告する。
鈴木 淳市; 奥 隆之*; 安達 智弘*; 清水 裕彦*; 蛭町 多美子*; 土橋 隆博*; 渡辺 郁男*
Journal of Applied Crystallography, 36(Part3, 1), p.795 - 799, 2003/01
中性子小角散乱法は物質のナノスケールの構造研究に広く利用されている。しかし、中性子ビーム強度の弱さのために適用分野は制限されてしまう。もし、中性子ビーム強度を強くすることができれば、薄膜や低コントラストなどの物質にも適用分野を広げることが可能になる。六極磁石は、内部に発生する磁場勾配により中性子に力を及ぼすことのできる、つまり、磁気屈折素子としての機能を備えた機器である。これまでに、われわれは、永久磁石により構成されたボーア径が9mmの六極磁石において、中性子の集光性能を確認してきた。しかし、実用性を考えた場合、このボーア径では小さすぎるという問題があった。そこで、われわれは、超伝導コイルを利用することによりこの問題を克服し、ボーア径が50mmの六極磁石を構成することができた。会議では、この超伝導六極磁石の設計概念及び集光性能について発表する。
宮崎 則幸; 渡辺 隆之*; 矢川 元基*
Nucl.Eng.Des., 68, p.71 - 85, 1987/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Nuclear Science & Technology)本報は1981年8月17日~21日まで仏のパリで開催された6th Int.Conf on Struct Mech in Reactor Technulにおいて「Invited Lecture」として発表した論文をFull paperの形にまとめたものである。有限要素法によるき裂の応力拡大係数解析プログラムEPAS-J1について、その理論と応用例を示した。EPAS-J1プログラムはラグランジュ乗数法に基づいた結合要素により異種要素を結合することができる。また、き裂の応力拡大係数解析にはエネルギ法に基づく仮想き裂進展法を用いている。さらにき裂先端の応力場の特異性は要素辺上の節点の中点移動により得ている。解析例として3次元体中の表面き裂問題を取り上げ、異種要素のモデル化による応力拡大係数解析を行った。
宮崎 則幸; 柴田 勝之; 渡辺 隆之*; 田形 一則*
Int.J.Press.Vessels Piping, 15, p.37 - 59, 1984/00
被引用回数：3 パーセンタイル：80.61(Engineering, Multidisciplinary)本報では、種々の三次元構造物中の表面き裂の応力拡大係数を有限要素法計算プログラムEPAS-J1を用いて求め、この解と他の有限要素解、あるいはASME Sec.XIに示されている手法を用いた簡易評価法による解と比較した。簡易評価法のうち、NewmanとRajuにより提案された式を用いた場合については、き裂縁に沿った応力拡大係数の分布も求められるので、この分布について、EPAS-J1による結果と比較した。結果は、次の3つの問題について示されている。(1)平板中の埋没、あるいは表面円き裂。(2)内圧を受ける円筒の中の軸方向楕円表面き裂(3)面内曲げ荷重を受けるエルボ中の軸方向楕円表面き裂。これらの解析から、EPAS-J1は、ほぼ妥当な応力拡大系数値を与えることが分った。
宮崎 則幸*; 柴田 勝之; 渡辺 隆之*; 田形 一則*
JAERI-M 83-189, 44 Pages, 1983/11
有限要素法計算プログラムEPAS-J1を用いて、三次元構造物中の表面き裂の応力拡大係数解析を行った。EPAS-J1により求められた結果を、他の有限要素解あるいは簡易解析法による結果と比較した。簡易解析法のうち、NewmanとRajuによって提案された式を用いる方法では、き裂縁に沿った応力拡大係数の分布が求められるので、この分布についてEPAS-J1による結果と比較した。これらの比較の結果、EPAS-J1は三次元構造物中の表面き裂について、ほぼ妥当な結果を与えることがわかった。
宮崎 則幸; 渡辺 隆之*; 矢川 元基*
JAERI 1276, 70 Pages, 1982/03
3次元亀裂の応力拡大係数を解析するためにEPAS-J1プログラムを開発した。応力拡大数の求解法としては仮想亀裂進展法(Virtual Crack Extension Method)により求められる。また混合モード亀裂の場合に仮想亀裂進展法によりモードII法の応力拡大係数K
を求める方法も提案した。EPAS-J1プログラムは中実要素と板殻要素、および板殻要素と 要素とを結合するためにラグランジュ乗数法に基づいた結合要素も含んでいる。したがって3次元体の亀裂の応力拡大係数を求めるにこの結合要素を用いれば効率的なモデルができる。本報はEPAS-J1プログラムについての最終的な総合報告であり、EPAS-J1プログラムに用いられている理論も詳細に示してある。また各種の例題について、EPAS-J1プログラムによる解析結果が示されている。
宮崎 則幸; 渡辺 隆之*; 石渡 俊*; 矢川 元基*
日本機械学会論文集,A, 430, p.739 - 746, 1982/00
三次元き裂の応力拡大係数を解析するために有限要素法解析プログラムEPAS-J1を開発した。本プログラムは異種要素を結合するためにラグランジュ未定乗数法にもとづいた結合要素が含まれている。また応力拡大係数の求解法としては仮想き裂進展法を用いている。本報ではEPAS-J1プログラムの理論、結合要素および仮想き裂進展法の精度の検討結果を示すとともに、結合要素を用いたモデル化による応力拡大係数解析の結果が示されている。
麻生 智一; 山内 康弘; 坂口 佳史*; 宗像 孝司*; 石角 元志*; 河村 聖子; 横尾 哲也*; 渡辺 真朗; 高田 慎一; 服部 高典; et al.
no journal, ,
J-PARCの物質・生命科学ディビジョンでは2013年4月に新たに共通技術開発セクションを組織した。その中で、これまでアドホックな試料環境(SE)チームが正式なSEチームとして組織され、ビームライン共通のSE機器の運用と開発を行っている。現在、SEチームでは、縦磁場超伝導マグネット、希釈冷凍機用インサート、ニオブ高温炉、2Kクライオスタットを保有し、2014年度にはヘリウム3クライオスタットが追加される。SE機器の開発として、低温高圧環境装置の検討及び試験、パルスマグネット装置の汎用化と試作、PCT装置の汎用化検討などを進めている。MLFのユーザーサポートのための新たな建屋が今年度中に建設され、そこに試料準備室やSE機器の調整室が準備される。MLF実験ホールのSEエリアでは使用直前のSE機器の準備や保守を行い、長期的なコミッショニングや保守、改良、開発などを新しいSE調整室で実施する予定である。
麻生 智一; 山内 康弘; 坂口 佳史*; 宗像 孝司*; 石角 元志*; 河村 聖子; 横尾 哲也*; 渡辺 真朗; 高田 慎一; 服部 高典; et al.
no journal, ,
J-PARCの物質・生命科学ディビジョンでは、2013年度から新たに共通技術開発セクションが組織された。この中にこれまでアドホックだった試料環境(SE)チームが正式なSEチームとして構成され、ビームライン共通のSE機器の運用と開発を行っている。SEチームでは、縦磁場超伝導マグネット、希釈冷凍機用インサート、ニオブ高温炉、2Kクライオスタットを保有し、2014年度末にはヘリウム3クライオスタットがBL共通のSE機器として追加される。SE機器の開発として、低温高圧環境装置の検討及び試験、パルスマグネット装置の汎用化と試作、PCT装置の汎用化検討などを進めている。MLFのユーザーサポートのための新たな建屋が今年度中に建設され、そこに試料準備室やSE機器の調整室が準備される。MLF実験ホールのSEエリアでは使用直前のSE機器の準備や保守を行い、長期的なコミッショニングや保守、改良、開発などを新しいSE調整室で実施する予定である。
He中性子スピンフィルター開発の現状と今後の計画奥 隆之; 酒井 健二; 廣井 孝介; 渡辺 真朗; 篠原 武尚; 相澤 一也; 加倉井 和久; 吉良 弘*; 林田 洋寿*; 桐山 幸治*; et al.
no journal, ,
パルス中性子散乱実験への応用を目的として、He中性子偏極フィルターの実用化研究を行っている。He中性子偏極フィルターは、広いエネルギー範囲の中性子に有効である他、発散度の大きな中性子ビームの偏極も可能であるなど、優れた特徴を兼ね備えている。これまでに我々は、Volume Holographic Grating(VHG)素子を用いて、スピン交換光ポンピング(SEOP)用の小型レーザー光学系を開発し、シンプルで使いやすいオンビームSEOP型He偏極フィルターシステムを構築した。そして、そのシステムを用いて、J-PARCのパルス中性子ビームを用いて、小角散乱装置や反射率計における偏極度解析実験、偏極中性子イメージング試験などを行ってきた。現在、このシステムの適用範囲を拡張するため、Heフィルターセルの短波長中性子対応やセルサイズの大型化、レーザー光学系他周辺技術の改良、施設整備などを進めている。学会では、開発の現状と今後の開発・整備計画について発表する予定である。
He中性子スピンフィルター開発の現状奥 隆之; 酒井 健二; 廣井 孝介; 渡辺 真朗; 篠原 武尚; 相澤 一也; 加倉井 和久*; 吉良 弘*; 林田 洋寿*; 桐山 幸治*; et al.
no journal, ,
パルス中性子散乱実験への応用を目的として、He中性子偏極フィルターの実用化研究を行っている。He中性子偏極フィルターは、広いエネルギー範囲の中性子に有効である他、発散度の大きな中性子ビームの偏極も可能であるなど、優れた特徴を兼ね備えている。これまでに我々は、Volume Holographic Grating (VHG)素子を用いて、スピン交換光ポンピング(SEOP)用の小型レーザー光学系を開発し、シンプルで使いやすいオンビームSEOP型He偏極フィルターシステムを構築した。そして、そのシステムを用いて、J-PACのパルス中性子ビームを用いて、小角散乱装置や反射率計における偏極度解析実験、偏極中性子イメージング試験などを行ってきた。現在、このシステムの適用範囲を拡張するため、Heフィルターセルの短波長中性子対応やセルサイズの大型化、レーザー光学系他周辺技術の改良、施設整備などを進めている。学会では、開発の現状と今後の開発・整備計画について発表する予定である。
奥 隆之; 渡辺 真朗; 河村 聖子; 麻生 智一; 高橋 竜太*; 酒井 健二; 山内 康弘*; 中村 雅俊*; 宗像 孝司*; 石角 元志*; et al.
no journal, ,
J-PARC物質生命科学実験施設には、試料環境機器(SE)チームが組織され、ビームライン(BL)共通試料環境機器の整備および利用支援を行っている。SEチームは、(1)低温&磁場、(2)高温、(3)高圧、(4)ソフトマター、(5)パルスマグネット、(6)光照射、(7) Heスピンフィルターのサブチームで構成されている。また、特殊試料環境として、パルスマグネット等の整備も進めており、近い将来、ユーザー実験に供する計画である。学会では、SEチームが取り組んでいるビームライン共通試料環境機器整備の状況と今後の計画、及び利用支援活動について発表する。
堅田 元喜*; 福島 慶太郎*; 小嵐 淳; 山口 高志*; 渡辺 誠*; 舘野 隆之輔*
no journal, ,
地球規模で問題となっている大気中の反応性窒素の生態系への過剰負荷による窒素飽和は、自然の窒素循環を乱して富栄養化をもたらすだけでなく、森林の炭素蓄積機能にも影響を及ぼす。しかし、森林への窒素負荷をもたらす窒素沈着量は、集水域内でも空間的ばらつきが極めて大きく、従来のように限られた一地点でのモニタリングから窒素負荷の影響を評価することは難しい。本プロジェクトでは、源流域から窒素飽和が進んでいる森林集水域において、大気・土壌・植生・河川を包括した窒素・炭素循環の多地点同時観測を行い、大気から森林への窒素負荷の空間分布を評価する。さらに、窒素負荷と渓流水質の関係に基づいて窒素飽和の進行メカニズムを解明し、窒素負荷の度合いに応じて樹木や土壌の炭素蓄積機能がどのように変化するかを明らかにすることを目指す。発表では、北海道東部の京都大学フィールド科学教育研究センター標茶研究林にある放牧地に隣接した森林集水域での大気アンモニア濃度・林内雨・渓流水質の多地点観測の結果を示すとともに、林内と放牧地に面する林縁部における違いを議論する。
新里 忠史; 佐々木 祥人; 渡辺 貴善; 三田地 勝昭*; 伊藤 聡美; 倉元 隆之*; 新井 宏受*; 野村 直希*; 林 誠二*; 玉置 雅紀*
no journal, ,
東京電力福島第一原子力発電所事故に由来する放射性物質のうち、
Csは半減期が約30年と長く、今後長期にわたり分布状況をモニタリングし、その影響を注視していく必要がある。福島県の約7割を占める森林域では、これまでの長期観測によりCsは森林内に留まる傾向が明らかになりつつあるものの、住民帰還が進む中では、様々な状況の森林におけるCs環境動態の把握が重要と考えられる。本論では、2017年春に発生した福島県浪江町での林野火災に係るCs環境動態について、延焼地と非延焼地におけるCsの分布状況及び森林斜面からの流出状況に関する調査結果を報告する。
