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ratios of resonance states in 
Be for deducing the 
Be(
,
)Li
reaction rate relevant to the cosmological lithium problem岩佐 直仁*; 石川 竣喜*; 久保野 茂*; 榊原 昂浩*; 小湊 和也*; 西尾 勝久; 松田 誠; 廣瀬 健太郎; 牧井 宏之; Orlandi, R.; et al.
Physical Review C, 103(1), p.015801_1 - 015801_5, 2021/01
被引用回数：1 パーセンタイル：18.91(Physics, Nuclear)The 
Be(
He,
)Be(
)Li reaction was studied at 
(He)=30 MeV to deduce the branching ratios of of resonant state at 18.91 - 20.1 MeV in Be, which are necessary to extract the Be(, )Li reaction rate relevant to the Be destruction in the big bang nucleosynthesis, from the Li(,
)Be reaction cross section. The decay protons from Be to the ground and first excited states in Li were well-separately measured. The ratio of the 19.235-MeV state was deduced to be 3.4
1.9%. The 19.86- and 20.1-MeV states were found to decay dominantly into the first excited and ground states of Li, respectively.
吉田 健祐*; 藤岡 慎介*; 東口 武史*; 鵜篭 照之*; 田中 のぞみ*; 川崎 将人*; 鈴木 悠平*; 鈴木 千尋*; 富田 健太郎*; 廣瀬 僚一*; et al.
Applied Physics Letters, 106(12), p.121109_1 - 121109_5, 2015/03
被引用回数：10 パーセンタイル：38.07(Physics, Applied)We present a benchmark measurement of the electron density profile in the region where the electron density is 10
cm
and where the bulk of extreme ultraviolet (EUV) emission occurs from isotropically expanding spherical high-Z gadolinium plasmas. It was found that, due to opacity effects, the observed EUV emission is mostly produced from an underdense region. We have analyzed time-resolved emission spectra with the aid of atomic structure calculations, and find that while the multiple ion charge states around 18+ during the laser pulse irradiation.
吉田 健祐*; 藤岡 慎介*; 東口 武史*; 鵜篭 照之*; 田中 のぞみ*; 大橋 隼人*; 川崎 将人*; 鈴木 悠平*; 鈴木 千尋*; 富田 健太郎*; et al.
Applied Physics Express, 7(8), p.086202_1 - 086202_4, 2014/08
被引用回数：29 パーセンタイル：73.72(Physics, Applied)半導体デバイスには更なる高性能化, 小型化が求められておりノードの微細化は急務となっている。さらなる細線化を目指して波長6.5-6.7nmの極端紫外光源の研究開発に着手している。極端紫外光源を実現させるために最も重要な開発課題は、光源の高出力化であり、本研究では球状ターゲットにレーザーを球対称に12方向から同時にターゲットに照射することで球対称なプラズマを生成させ6.5-6.7nm帯域の放射特性を調べた。本実験では変換効率のレーザー照射強度依存性をスペクトル, 電子密度, イオン価数, 電子温度など様々なパラメータから考察することでリソグラフィに求められる光源として最適なプラズマの生成条件の研究を行った。ガドリニウムターゲットの最適なレーザー照射強度に対する変換効率として、これまでの研究報告の中で最高の0.8%が得られた。
広瀬 雄介*; 吉内 伸吾*; 西村 尚人*; 阪口 準也*; 榎 健太郎*; 岩川 健*; 三浦 泰直*; 杉山 清寛*; 大貫 惇睦; 摂待 力生*; et al.
Journal of the Korean Physical Society, 62(12), p.1858 - 1861, 2013/06
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Physics, Multidisciplinary)We succeeded in growing single crystals of YbTIn
(T: Co, Rh, Ir), YbGa
, YbT
Zn
(T: Co, Rh, Ir), etc. The electronic and magnetic properties are clarified by measuring the electrical resistivity, magnetic susceptibility, magnetization, specific heat and de Haas-van Alphen effect.
-FeSi
nanocrystals前田 佳均; 西村 健太郎*; 中島 孝仁*; 松倉 武偉*; 鳴海 一雅; 境 誠司
Physica Status Solidi (C), 9(10-11), p.1884 - 1887, 2012/10
被引用回数：4 パーセンタイル：88.47(Materials Science, Multidisciplinary)炭素ドープによる-FeSiからの固有フォトルミネッセンス(PL)の増強を報告する。平均サイズが14nmのナノ結晶に適切な量のC
イオンを注入すると、PL強度が260%増大し、炭素ドープしていないナノ結晶に比べると励起子の束縛エネルギーが1.8meV大きくなった。さらに、PL強度の増大と励起子の束縛エネルギーの増大の間にはっきりと相関があることを見いだした。この結果は、シリサイドの格子中にドープされた炭素原子が等電子トラップとして振る舞い、理論的に予測されているような安定状態を持つ束縛励起子をおそらく形成することを示唆している。このように-FeSiのナノ結晶についてPL強度増大の新しいメカニズムを発見した。
-FeSi nanocrystals embedded in Si前田 佳均; 西村 健太郎*; 中島 孝仁*; 松倉 武偉*; 鳴海 一雅; 境 誠司
Physica Status Solidi (C), 9(10-11), p.1888 - 1891, 2012/10
被引用回数：3 パーセンタイル：83.25(Materials Science, Multidisciplinary)準安定な
-FeSiから-FeSiへの相転移を利用して形成した相ナノ結晶のフォトルミネッセンス(PL)特性を系統的に調べ、二重焼鈍過程の条件を最適化することにより、PL強度を増大させることに成功した。PLを増大させるためには、800
Cでの二次焼鈍の時間を、相の量に関連する400Cあるいは500Cでの予備焼鈍の時間に応じて決めればよいことを明らかにした。幾つか可能性のある要因について議論した結果、Si(111)面上でのナノ結晶の析出の際に各相間の結晶学的な関係Si(111)//(111)//(202)/(220)が保持されることから、本研究で観測されたPLの増大は主としてナノ結晶とSiの界面条件の改善によるものではないかと推測した。
田中 進; 福田 光宏; 西村 浩一; 横田 渉; 神谷 富裕; 渡辺 博正; 山野 直樹*; 白石 忠男; 畑 健太郎
Proc. of the 8th Int. Conf. on Radiation Shielding, 0, p.965 - 971, 1994/00
イオン照射研究施設における作業者の被曝低減化および廃棄物管理等に有用な、イオンおよび中性子とターゲット核種との核反応、崩壊によって生成される放射性核種と放射能の計算コードシステムを開発した。コードシステムとして、ターゲットを1次元多重層体系とした汎用システムIRACと、3次元体系としたIRAC3Dシステムの2システムを作成した。ここでは、IRACコードシステムを構成している誘導放射能計算コード;放射化断面積、放射性核種の崩壊データおよびガンマ線放出データライブラリの機能の説明と計算例について報告する。
MnSi/Ge(111)エピタキシャル界面:相互拡散のMn組成依存性松倉 武偉*; 中島 孝仁*; 西村 健太郎*; 鳴海 一雅; 境 誠司; 前田 佳均
no journal, ,
Fe
Mn
Si/Ge界面での相互拡散挙動とMn組成について検討した。低温MBEで作製したFeMnSi/Ge(111)試料(x=0.36, 0.72, 0.84)を、真空中450Cでアニールした。ラザフォード後方散乱法から得た組成の深さ分布をもとに、拡散流束,俣野界面の形成位置とその組成を求めた。FeMnSi/Ge拡散対では、Ge基板に向かうFe, Mnの正拡散流束と逆向きのGeの負流束がバランスした相互拡散が支配的で、Siの正流束は非常に小さいことがわかった。これは、Fe
Si/Ge拡散対で得られた拡散挙動と同様である。3種類の組成いずれも、2時間アニール後、界面組成はFeGe, MnGe, Geの三相領域へと大きく変化し、さらにアニール時間を24時間まで長くすると、それぞれの原子の拡散流束が非常に小さくなり(近平衡状態)、FeGe-MnGe化合物相平衡線に接近していくことがわかった。FeSi/Geでは、FeとGeの相互拡散が支配するためFeSi-FeGe化合物相平衡線に接近した。この結果とFeMnSi/GeでのFeGe-MnGe相平衡線上への拡散経路はよく整合している。
イオン注入した-FeSiの発光挙動:結晶組織依存性中島 孝仁*; 西村 健太郎*; 松倉 武偉*; 鳴海 一雅; 境 誠司; 前田 佳均
no journal, ,
-FeSiナノ結晶への炭素ドープによる固有発光Aバンド(@0.803eV)の発光増強機構の解明を目指して、ナノ結晶以外の結晶組織へのCイオン注入を行い、その結晶の発光挙動を検討した。試料の作製には鉄イオンビーム合成法を用いた。多結晶薄膜からナノ結晶などの結晶組織はドーズを10
ions/cm
を一定にして、イオン注入エネルギーを100
200keVで変化させて作製した。-FeSi結晶へのCドープは60keV, 10
ions/cmの条件でCイオン注入して行った。フォトルミネッセンス(PL)スペクトルは514.5nm-Arイオンレーザで励起し、32cm分光器とGe検出器を用いて測定した。Cドープした-FeSiナノ結晶の場合は、顕著なAバンドの発光増強が起こる。一方、-FeSi多結晶薄膜の場合は、ドープによってAバンド付近の発光増強は起こらないことが明らかになった。ドープ効果の結晶組織による顕著な違いは、発光の性質に起因している。炭素ドープは励起子発光のみに物理的効果を示し、よって、ナノ結晶におけるようにAバンド増強のみが起こると仮定すれば、多結晶組織では発光全体へのAバンドの寄与がもともと小さく、欠陥起因発光の寄与が大きいため、発光増強が顕著にならなかったと理解することができる。
西村 昭彦; 伊東 富由美; 寺田 隆哉; 冨吉 健太郎; 岡 潔
no journal, ,
原子力分野におけるレーザープロセスの適用を進めている。特に、プラントの検査補修及び廃止措置において、超短パルスレーザーから高出力CWレーザーにかけて、各々のレーザー光と物質の特性に合わせた工学応用分野を推進している。高経年化する軽水炉の保守保全技術として、ナノ秒パルスレーザーを組み込んだ小型可搬の検査補修装置が有用である。これまで、レーザー光と画像の伝送を双方向に行える複合型光ファイバとナノ秒パルスレーザーを組合せることで、狭隘部分の観察とパルスレーザー分光分析がその場で行える装置概念について報告した。プラズマ生成が有効となる10GW/cm領域では、レーザー光伝送のための光学材料の耐性が装置開発の制限となる。現在、複合型光ファイバとパルスレーザー及び小型レーザートーチの組合せにより、配管内部を観察しレーザー分光が可能な試作機の開発に成功した。低クロム鋼,銅,アルミニウムなどの金属片をサンプルとして、元素分析のデモンストレーションに成功した。
MnSi/Geヘテロ界面の熱安定性; Mn濃度依存性前田 佳均; 西村 健太郎*; 永澤 良之*; 鳴海 一雅; 境 誠司
no journal, ,
Ge(111)基板上に成長させたHeusler合金FeMnSi(以下、FMS)について、FMS/Geヘテロ界面を拡散対とみなし、ラザフォード後方散乱(RBS)/チャネリング法によってアニール後の元素の濃度分布から構成元素の相互拡散について調べ、Mn濃度の変化による界面の相互拡散と結晶性の劣化を検討した。アニール温度300Cまでは後方イオン散乱の最小収量
に大きな増加は見られず、また界面付近での元素の相互拡散が観察されなかった。しかし、400Cでは急激なの増加が見られ、これは界面でのFe、Mn原子と基板のGe原子との相互拡散によって誘発された結晶の乱れによることが明らかになった。また、この温度でのの増加(界面結晶性の乱れ)はMn濃度が大きいほど顕著になるという興味深い事実を見いだした。熱的に非常に安定で相互拡散が起こりにくい化学量論組成FeSi/Geへテロ界面での結果、及び非化学量論組成Fe
Si/Ge界面での結果と比較すると、後者と同じ挙動を示す。これらのことから、規則格子におけるBサイトのMn原子の占有率が増加すると格子拡散が促進され、同時に界面でのGeとの相互拡散が起こり、結晶性の劣化が著しくなる。さらにMn濃度の増加は、こうした原子空孔の増加を招きやすく、そのために高温でのFe及びMn原子の格子拡散が促進され界面での顕著なGeとの相互拡散につながると考えられる。
-FeSiナノ結晶の発光への炭素イオン注入の影響西村 健太郎*; 永澤 良之*; 前田 佳均*; 鳴海 一雅
no journal, ,
60keV Cイオン注入により、Si中に埋め込まれた-FeSiナノ結晶に炭素ドープし、その発光挙動への影響を調べた。フォトルミネッセンス(PL)スペクトルのA及びCバンドは、Cドーズ量によっていずれも独立に強度が変化し、特に前者(Aバンド)では1
10 C/cmで無添加試料の2.6倍に及ぶ顕著な増強が観測された。そこで、Cドーズ量に対する励起子束縛エネルギーの変化をPLピークシフト(レッドシフトと発光強度の温度依存性)から調べたところ、発光に顕著な増大が見られたドーズ量110 C/cmでは束縛エネルギーに1.8meVの増加が起こっていることがわかり、炭素添加によって明確に励起子の束縛エネルギーが増加することが明らかになった。以上のことから、110 C/cmの注入条件ではナノ結晶内部に炭素が効率よく添加され、シリコンを炭素で置換することで炭素原子による電子トラップを介して励起子が束縛された状態(束縛励起子:C
:X)が実現していると思われる。
-FeSi nanocrystals by phase transition and enhancement of light emission property西村 健太郎*; 中島 孝仁*; 永澤 良之*; 鳴海 一雅; 前田 佳均*
no journal, ,
Photoluminescence (PL) properties have been investigated systematically for the -FeSi nanocrystals which were formed by controlling the phase transition from the -phase. Photoluminescence intensity of the FeSi nanocrystals was enhanced by a double thermal annealing in the phase transition process: the preannealing time at 500C surely controls amount of the -phase precipitated on Si(111), and the postannealing time at 800C dominates final amount of the -phase nanocrystals with coherent interfaces as well as the 
phase transition. It is speculated that the PL enhancement is attributed to the least defective interface between the nanocrystal and Si(111) induced by the phase transition by a double thermal annealing process.
冨吉 健太郎; 伊東 富由美; 西村 昭彦
no journal, ,
原子炉配管では溶存酸素と水流により徐々に腐食と減肉が進行するため、日常点検においてその進行度合いを把握することが重要である。これに役立つ小型可搬の保守保全装置として、パルスレーザーによるLIBS(Laser Induced Breakdown Spectroscopy)と、エネルギー伝送と画像伝送が同軸上にある複合型光ファイバーを組合せた専用カップリング装置がある。加えて、レーザートーチを複合型光ファイバ先端に組込むことにより配管壁面にレーザー照射が可能となり、狭窄部へのアクセスデバイスとなる。これらを統合したシステムを用いることにより狭窄部の検査補修技術の高度化を目指す。
伊東 富由美; 西村 昭彦; 冨吉 健太郎; 伊藤 主税; 杉山 僚
no journal, ,
原子力機構では、高経年化プラントの検査・補修技術としてレーザー誘起ブレイクダウン分光(LIBS)と、エネルギー伝送と画像伝送が同時に行うことのできる複合型光ファイバを組合せた専用カップリング装置の開発を行った。この装置とレーザーの種類により、配管狭隘部での破損部のレーザー溶接や表面クリーニングの応用研究が進められている。一方この技術を応用し福島第一BWRの炉心溶融事故に適応することを検討している。溶融炉付近では高い放射線下であるため遠隔操作でのモニタリングが重要である。今回は溶融炉までの状況確認のための防水広角スコープの要素技術及び溶融炉の状況確認のためのLIBSの要素技術について報告する。
冨吉 健太郎; 伊東 富由美; 寺田 隆哉; 岡 潔; 西村 昭彦
no journal, ,
日本原子力研究開発機構では、レーザーと複合型光ファイバを組合せた検査補修機器開発を進めており、原子力施設の安全性向上とレーザー低侵襲医療装置開発の両分野に展開しつつある。原子力施設については、配管検査・補修技術としてパルスレーザーによるLIBS(Laser Induced Breakdown Spectroscopy)と、エネルギー伝送と画像伝送が同軸に行える複合型光ファイバを組合せた専用カップリング装置の開発を行ってきた。この装置は、配管狭隘部での破損部分のレーザー溶接やパルスレーザー蒸発によるクリーニングへの応用も図っている。専用カップリング装置は光ファイバと先端部を切り替えることにより、目的に応じた観察及び補修を行うことができる。この技術を応用し、福島第一原子力発電所の損傷炉心内部調査を行うプローブヘッドの開発を目的として防水スコープの試作を行った。防水スコープは、広角レンズと縮小光学系により構成され、最大72度の視野角を有しており、また、10mmから10mまでの測定が可能である。また、水中観測機能が必要と思われるので、今回試作した防水スコープを3mの水槽に沈めて水中撮影を行い、測定距離10mmでの近接撮影に成功した。
伊東 富由美; 西村 昭彦; 冨吉 健太郎
no journal, ,
メンテナンスのためのファイバカップリング装置を開発した。小型装置内に広角イメージによる対象物の観察機能、分光器による元素分析技術、レーザが組込まれており、対象物はこの装置によって観察・分析が行われた。分光器による元素分析技術において、発生したプラズマ光は2つの方法により分光器に導いた。一つは、複合型光ファイバのイメージ伝送部から導いた。もう一つは試験片に対して45度の位置に置いた広角スコープを通じてである。試験片はアーク水中溶接により作製した酸化ジルコニウム板である。この酸化ジルコニウム板のLIBS結果は広角スコープを用いて分光器に取り込んだ方が高い分解能が得られた。一方、広角レンズと縮小光学系により構成された防水広角スコープは、スコープ先端の広角レンズ部を擬似的に気中にするため、壁面にLED照明の付いたアクリルパイプを取付けた。10万本イメージファイバ先端部に装着した広角スコープを電動ウィンチで降下し、水槽底にある溶接ブロックの水中観察を行った。その結果、水槽に投入直後、水槽全体の様子を捉えることができ、また降下とともにブロックの位置が特定できた。講演ではこの装置の工業利用について議論する。
伊東 富由美; 冨吉 健太郎; 西村 昭彦; 伊藤 主税; 山下 卓哉; 大道 博行; 杉山 僚
no journal, ,
原子力機構では様々なレーザパルス幅の物理現象を活かしてレーザ加工技術の原子力応用を進めている。圧力容器内の核燃料のほとんどが格納容器底部に溶融落下した福島原子力発電所1号機の状況把握のため、高温・高線量・汚濁水中にある核燃料デブリの形状と組成を調査する新型プローブの開発に着手した。ここではナノ秒レーザパルスを用いたLIBSによる元素分析と防水広角スコープによる水中観察について報告する。
伊東 富由美; 西村 昭彦; 冨吉 健太郎; 伊藤 主税; 大道 博行; 杉山 僚
no journal, ,
複合型光ファイバスコープを用い、CWレーザだけでなくパルスレーザの導光可能なカップリング装置を作製および基礎試験を行なった。このカップリング装置には分光器を組み込み、対象物表面をレーザ照射した際に発するプラズマ光の分光計測が可能である。しかし、水中ではレーザアブレーションにより生成したプラズマが水により急激に冷却されるため、発光を効率よく観察することが困難である。そこで水中において対象物表面をレーザ照射した際に発するプラズマ光を容易に取得するため、対象物表面の一部を圧空で排水し、擬似的に気相雰囲気下にする機能を付加した。さらに、
1mmの複合型光ファイバスコープの視野拡大のため、ファイバ先端部に防水機能をもつ広角光学系を取り付けることで、水中の対象物を的確に捉えることが可能となった。本報告ではこれらの要素技術の開発結果と適用例について報告する。
