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論文

Surface effect on ion track formation in amorphous Si $_{3}$ N $_{4}$ films

森田陽亮*; 中嶋薫*; 鈴木基史*; 鳴海一雅; 齋藤勇一; 石川法人; 北條喜一; 辻本将彦*; 磯田正二*; 木村健二*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 315, p.142 - 145, 2013/11

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2013.03.043

被引用回数：13 パーセンタイル：69.61(Instruments & Instrumentation)

Thin films of amorphous Si $_{3}$ N $_{4}$ (thickness 5-30 nm) were irradiated with 360-720 keV C $_{60}$ $^{2+}$ ions in order to investigate ion track formation. Ion tracks were observed with transmission electron microscopy (TEM) and high-angle annular dark field scanning transmission electron microscopy (HAADF-STEM). The length and the radial density profile of the track were measured for various combinations of the film thickness and the energy of C $_{60}$ $^{2+}$ ions. The length of the ion track produced in a 30-nm film was found shorter than that in a 20-nm film for the same projectile energy, which indicates that there is surface effect on track formation. This can be qualitatively understood in terms of the energy dissipation process. The observed radial density profile also depends on the film thickness: The apparent density reduction increases with decreasing film thickness. The result can be explained by surface cratering.

論文

Direct observation of fine structure in ion tracks in amorphous Si $_{3}$ N $_{4}$ by TEM

中嶋薫*; 森田陽亮*; 鈴木基史*; 鳴海一雅; 齋藤勇一; 石川法人; 北條喜一; 辻本政彦*; 磯田正二*; 木村健二*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 291, p.12 - 16, 2012/11

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2012.09.007

被引用回数：15 パーセンタイル：73.47(Instruments & Instrumentation)

非晶質Si $_{3}$ N $_{4}$ 薄膜(厚さ20nm)に120-720keV C $_{60}$ $^{+, 2+}$ イオンを照射し、透過型電子顕微鏡(TEM)で観察した。その結果、結晶性材料と違って像にコントラストがつきにくい非晶質材料中に形成されたイオントラックをTEMで直接観測できた。さらに、定量的な解析のため、高角散乱環状暗視野走査透過型顕微鏡法(HAADF-STEM)を用いてイオントラックを観察した。その結果、イオントラックの構造は低密度コア(半径約2.5nm)と高密度シェル(幅約2.5nm)からなり、高エネルギー重イオン照射によって非晶質SiO $_{2}$ 中に形成されたイオントラックを小角X線散乱法(SAXS)で観察した結果とよく似ていることがわかった。観測されたイオントラックは表面効果の影響を受けている可能性があるものの、今回の結果は、TEMとHAADF-STEMが非晶質材料中のイオントラックの微細構造を直接観察できることを示すものである。

論文

Transportation of the DTL/SDTL for the J-PARC

伊藤崇; 浅野博之; 森下卓俊; 山崎良成; 内藤富士雄*; 高崎栄一*; 吉野一男*; 田中宏和*; 加藤隆夫*; 壁谷善三郎*; et al.

Proceedings of 23rd International Linear Accelerator Conference (LINAC 2006) (CD-ROM), p.782 - 784, 2007/00

J-PARCで使用される3台のDTL及び32台のSDTL空洞の組み立てがKEKで行われた。組み立ての後、DTL1及び12台のSDTLの大電力試験を行い、その後DTL1を用いたビーム加速試験を行った。KEKにおける試験の後、すべてのDTL及びSDTL空洞をKEKから原子力機構に運搬しなければならない。運搬によるドリフトチューブのアライメントに対する影響を調べるために、プロトタイプ空洞を用いたドリフトチューブのずれの測定試験を行った。試験の結果、ドリフトチューブのずれは0.02mm以下であり測定精度の範囲内で一致していた。この結果に基づき、すべてのDTL及びSDTL空洞がKEKから原子力機構に運搬された。運搬後のドリフトチューブの位置測定の結果、取り付け位置のずれが明らかなドリフトチューブは見つからず、すべての空洞において、組み立て精度の悪化はないものと判断した。

論文

Application of electron energy loss spectroscopy to microchemical analysis of Ti-modified austenitic stainless steel irradiated in HFIR

北條喜一; 實川資朗; 鈴木雅秀; 浜田省三; 菱沼章道

Journal of Nuclear Materials, 179-181, p.496 - 499, 1991/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(91)90133-R

被引用回数：1 パーセンタイル：19.91(Materials Science, Multidisciplinary)

この研究は日米協力による核融合炉材料の照射特性を取得する目的で行ったものである。特に、高レベル放射化材料(JPCA、773K、55dpa、4000at ppm He)(10R/hr以上)中に析出した微小粒子の分析をJEM-2000FX付設透過電子エネルギー損失分光器(EELS)を用いて行った。その結果、数十nmの析出相中にはNiの減少、Tiの増加が観察・測定できた。

論文

安定濃縮同位体 $^{5}$ $^{0}$ Crを用いた新生児血液量の測定法

山林尚道; 出雲三四六; 本木良蔵; 山本武夫; 仁志田博司*; 進純郎*; 佐藤喜一*; 鈴木康之*

Radioisotopes, 34(3), p.144 - 150, 1985/00

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.34.3_144

生体に全く放射線被曝の問題のない安定濃縮同位体 $^{5}$ $^{0}$ Crを使用して新生児循環血流量を測定する方法を開発した。出生時臍帯より採決した血液中の赤血球を $^{5}$ $^{0}$ Crで標識し新生児に静注する注入後一定時間をおき0.5mlを静脈採血し凍結乾燥した。日本原子力研究所のJRR-2,3,4原子炉のいずれかで20分間照射し、約2週間放置後 $^{5}$ $^{1}$ Crおよび $^{5}$ $^{9}$ Feの線をGe(Li)検出器で測定した。赤血球への標識化率,洗浄効果, $^{5}$ $^{0}$ Cr濃度又は $^{5}$ $^{1}$ Cr/ $^{5}$ $^{9}$ Fe比率による希釈率などを検討後、新生児の全血液量を同位体希釈法により求めた。新生児血行動態は出生後の時間経過と共に活発に変化することが示唆され、分娩形態により有意の差が認められた。

報告書

分析廃液の処理に関する検討会報告書

大西紘一; 大内義房; 若狭喜一*; 園部次男; 大内隆雄*; 鈴木猛*; 桧山敏明*; 丸石芳宏*

PNC TN844 84-06, 99 Pages, 1984/04

PNC-TN844-84-06.pdf:2.16MB

動燃事業団の業務内容から考えて,発生する廃棄物と言えば,まず第一に放射性固体廃棄物が誰れの頭にも浮かぶが,それと同じように化学実験室から発生する分析廃液も,量的には必ずしも多くはないが,多種類の分析試薬を含んだ化学形態及び種類が,かなり広範囲であり多種多様な危険性を含んでいる。プルトニウム・ウランを含む廃液にいたってはなおさらである。従って分析廃液の取扱いは放射性廃棄物と同様に注意が必要である。特に開発業務を主体とした施設からの依頼分析,試験研究分析は多元素,多種類の分析となるため使用する試薬も当然多くなり,引火性,爆発性及び毒性などに加えて放射性を持った非常に複雑で取扱が困難な分析廃液となる。これらの分析廃液を排出する際には種々の法律によって規制を受ける。従って発生する分析廃液を廃液組成に応じて,安全かつ適切に処理,処分することが必要である。このために使用する試薬の量や,予想される廃液の種類と量などを系統的に把握し,廃液の処理についても,適当な廃液処理法を確立するなど十分な対策を講じておくため,実験計画の中に含めておく必要がある。分析廃液の処理に関する検討会は,各施設から発生する分析廃液の処理法を検討するため,各施設の廃液の化学形態,含有物質と濃度などを調査し,適当な収集区分と保管法,廃液の処理法を検討し,より合理的な新しい処理法を考えるための基本資料とするため発足した。

口頭

Direct observation of fine structure in ion tracks in amorphous thin films by TEM

森田陽亮*; 中嶋薫*; 鈴木基史*; 木村健二*; 鳴海一雅; 齋藤勇一; 石川法人; 北條喜一; 辻本政彦*; 磯田正二*

no journal, ,

非晶質Si $_{3}$ N $_{4}$ 薄膜に120-720keV C $_{60}$ $^{+}$ , C $_{60}$ $^{2+}$ イオンを照射し、非晶質材料中に形成されたイオントラックを透過型電子顕微鏡(TEM)で直接観測した。さらに、定量的な解析のため、高角散乱環状暗視野走査透過型顕微鏡法(HAADF-STEM)を用いてイオントラックを観測した。その結果、イオントラックの構造は低密度コア(半径約2.5nm)と高密度シェル(幅約2.5nm)からなり、高エネルギー重イオン照射によって非晶質SiO $_{2}$ 中に形成されたイオントラックを小角X線散乱法(SAXS)で観測した結果とよく似ていることがわかった。このことは、材料と照射イオン種によらず、コア-シェル構造が非晶質材料中に形成されるイオントラックの普遍的な特徴であることを示唆する。また、イオントラック半径の観測から、今回のエネルギー領域では、核的阻止能もまたトラック形成にかかわり、電子的阻止能よりも効果が高いことが見いだされた。

口頭

透過電子顕微鏡による非晶質絶縁薄膜中のイオントラックの直接観察

中嶋薫*; 森田陽亮*; 北山巧*; 鈴木基史*; 木村健二*; 鳴海一雅; 齋藤勇一; 石川法人; 北條喜一; 辻本将彦*; et al.

no journal, ,

物質にイオンを照射すると、イオンの経路やその周囲の領域で物質の密度変化や構造変化が生じることがあり、物質中に形成されたこのような痕跡をイオントラックと呼ぶ。イオントラックに関する研究では、その形状や大きさ、トラック内の原子密度の分布などを知ることが課題となるため、透過型電子顕微鏡(TEM)や高角度暗視野走査型透過電子顕微鏡(HAADF-STEM)などの空間的な分解能をもつ手法で観察することが望まれる。しかし、結晶性の物質中に形成されるイオントラックは結晶性の変化として捉えることができ、TEMによる直接観察が容易であるのに対して、非晶質物質中に形成されるイオントラックはTEM像にコントラストの差がつきにくいことなどから、TEMによる直接観察はほとんど試みられなかった。我々は、非晶質中に形成されるイオントラックの構造等を明らかにするために、厚さ20nmの非晶質SiN薄膜、非晶質SiO $_{2}$ 薄膜に120-720keVのC $_{60}$ $^{+}$ , C $_{60}$ $^{2+}$ イオンを照射した試料に対してTEMによる直接観察を行った。その結果、非晶質絶縁体中に形成されたイオントラックをTEMで直接観察することに初めて成功した。さらに、トラック内の密度分布を定量的に評価するためにHAADF-STEMによる観察を行い、イオントラックの中心部は密度が約20%低下し、それに対して周辺部は約12%密度が上昇していることを明らかにした。