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C powder and BC pellet regarding the eutectic reaction with stainless steelHong, Z.*; Ahmed, Z.*; Pellegrini, M.*; 山野 秀将; Erkan, N.*; Sharma, A. K.*; 岡本 孝司*
Progress in Nuclear Energy, 171, p.105160_1 - 105160_13, 2024/06
被引用回数：0本研究では、BC粉末とステンレス鋼(SS)間との共晶反応はBC粉ペレットとSS間とのそれより相当に速いことが分かった。粉末及びペレットに対して導出された反応速度定数は参考文献値によく一致している。また、粉末とペレットの場合の詳細微細構造をSEM/EDSを用いて組成分析を行った。粉末の場合、(Fe,Cr)Bからなる反応層として厚肉層が見られた。一方、ペレットの場合、2つの反応層が見られた。
C-SS and its relocation behaviorAhmed, Z.*; Sharma, A. K.*; Pellegrini, M.*; 山野 秀将; 岡本 孝司*
Proceedings of Saudi International Conference On Nuclear Power Engineering (SCOPE2023) (Internet), 8 Pages, 2023/11
本研究では、共晶反応とそれに続くボロン移動の融体構造について、輻射加熱を使って定量的な高解像度可視化手法によって観察した。実験は、1150
Cから1372Cの温度範囲で実機の制御棒設計を模擬したステンレス鋼(SS)管と炭化ホウ素(BC)ペレットを用いて実施した。正確な可視化技術によって、共晶溶融開始タイミングとその温度を同定し、ペレットとパウダーのケースで差異を指摘した。
-spectroscopy at an intense cold neutron beam facilityJentschel, M.*; Blanc, A.*; de France, G.*; K
ster, U.*; Leoni, S.*; Mutti, P.*; Simpson, G.*; Soldner, T.*; Ur, C.*; Urban, W.*; et al.
Journal of Instrumentation (Internet), 12(11), p.P11003_1 - P11003_33, 2017/11
被引用回数：38 パーセンタイル：85.29(Instruments & Instrumentation)A highly efficient array of high-purity germanium (HPGe) detectors was developed and operated at the cold neutron beam facility PF1B of the Institut Laue-Langevin (ILL) to carry out nuclear structure studies, via measurements of -rays following neutron-induced capture and fission reactions. The setup consisted of a collimation system producing a pencil beam with a thermal capture equivalent flux of about 10
ns
cm
at the target position and negligible neutron halo. The target was surrounded by an array of eight to ten anti-Compton shielded EXOGAM Clover detectors, four to six anti-Compton shielded large coaxial GASP detectors and two standard Clover detectors. For a part of the campaign the array was combined with 16 LaBr
:(Ce) detectors from the FATIMA collaboration.
Pirozhkov, A. S.; 神門 正城; Esirkepov, T. Z.; Faenov, A. Y.*; Pikuz, T. A.*; 河内 哲哉; 匂坂 明人; Koga, J. K.; 森 道昭; 川瀬 啓悟*; et al.
RAL-TR-2015-025, P. 22, 2015/00
We provide a description of experiments performed with the J-KAREN and Astra Gemini lasers where we discovered a new regime of relativistic high-order harmonic generation by multi-terawatt femtosecond lasers in gas targets. The results were explained using particle-in-cell simulations and catastrophe theory. Our work paves the way towards a bright coherent X-ray source based on compact lasers and accessible, repetitive, and debris-free gas jet targets. Such a source will be crucial for fundamental research and numerous applications requiring pumping, probing, imaging of microscopic objects and for attosecond science.
Pirozhkov, A. S.; 神門 正城; Esirkepov, T. Z.; Gallegos, P.*; Ahmed, H.*; Ragozin, E. N.*; Faenov, A. Ya.*; Pikuz, T. A.*; 河内 哲哉; 匂坂 明人; et al.
New Journal of Physics (Internet), 16(9), p.093003_1 - 093003_30, 2014/09
被引用回数：30 パーセンタイル：80.96(Physics, Multidisciplinary)We present a detailed description of our discovery of a new regime of high-order harmonic generation, including experimental data, simulations, and description of new harmonic generation mechanism. The harmonics are generated by multi-terawatt relativistic-irradiance (
10
W/cm
) femtosecond (
30-50 fs) lasers focused to gas jet targets. According to our model, the harmonics are produced by sharp, structurally stable, oscillating electron spikes at the joint of boundaries of wake and bow waves excited by the laser pulse.
Pirozhkov, A. S.; 神門 正城; Esirkepov, T. Z.; Gallegos, P.*; Ahmed, H.*; Ragozin, E. N.*; Faenov, A. Ya.*; Pikuz, T.; 河内 哲哉; 匂坂 明人; et al.
AIP Conference Proceedings 1465, p.167 - 171, 2012/07
被引用回数：1 パーセンタイル：46.41(Physics, Applied)We experimentally demonstrate new regime of high-order harmonic generation by relativistic-irradiance lasers in gas jet targets. Bright harmonics with both the odd and even orders are emitted in the forward direction, while the base harmonic frequency is downshifted. The harmonics are generated by linearly as well as circularly polarized pulses. With the 9 TW laser, the harmonics reach 360 eV, within the "water window" spectral region. Using 120 TW laser producing 40 uJ/sr per harmonic at 120 eV, we demonstrate the photon number scalability. The experimentally demonstrated harmonics cannot be explained by previously known mechanisms. We introduce a novel high-order harmonics generation mechanism, which explains our experimental findings.
Esirkepov, T. Z.; Pirozhkov, A. S.; 神門 正城; Gallegos, P.*; Ahmed, H.*; Ragozin, E. N.*; Faenov, A.*; Pikuz, T.; 河内 哲哉; 匂坂 明人; et al.
AIP Conference Proceedings 1465, p.172 - 180, 2012/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0.13(Physics, Applied)最近の実験で観測されたテラワットレーザーによるXUV領域の高次高調波の発生のメカニズムに関し、カタストロフィー理論を利用した船首波によるメカニズムを考案し、2DPIC計算と3DPIC計算によりその妥当性を確認した。これにより、この高次高調波生成メカニズムに基づいた、新しいXUV光及びX線源を提案した。
Pirozhkov, A. S.; 神門 正城; Esirkepov, T. Z.; Gallegos, P.*; Ahmed, H.*; Ragozin, E. N.*; Faenov, A. Ya.*; Pikuz, T.; 河内 哲哉; 匂坂 明人; et al.
Physical Review Letters, 108(13), p.135004_1 - 135004_5, 2012/03
被引用回数：69 パーセンタイル：90.68(Physics, Multidisciplinary)マルチテラワットレーザーをガスジェットターゲットに集光照射することにより「水の窓」に達する高次高調波発生を実験で示すことに成功した。数百次に達する高次高調波の強さは
J/srパルスと評価できる。このような高調波は、高強度レーザーパルスが低密度プラズマ中を相対論的な自己収束を伴って伝搬する際に、パルスによって励起される尖塔波とキャビテーションの境界の交差点で発生する電子スパイクのコヒーレント振動により生じる。このときのスパイクの先鋭さと安定度はカタスロトフ理論により説明される。発生機構はPICシミュレーションによっても確認された。
Pirozhkov, A. S.; 神門 正城; Esirkepov, T. Z.; Gallegos, P.*; Ahmed, H.*; Ragozin, E. N.*; Faenov, A. Ya.*; Pikuz, T.; Koga, J. K.; 桐山 博光; et al.
Proceedings of SPIE, Vol.8140, p.81400A_1 - 81400A_16, 2011/10
We present experimental results, theory, and simulations demonstrating two novel sources of coherent X-ray radiation generated in the relativistic laser ( 10 W/cm
) interaction with easily accessible, repetitive, and debris-free gas jet targets. The first source, demonstrated with the 9 TW J-KAREN laser (JAEA), is based on a relativistic mirror reflecting a counter-propagating laser pulse. The second source, demonstrated with the laser power ranging from 9 to 170 TW in experiments with the J-KAREN (JAEA) and Astra Gemini (CLF, RAL) lasers, is based on high order harmonics generation by relativistic-irradiance lasers interacting with underdense plasmas.
神門 正城; Pirozhkov, A. S.; Esirkepov, T. Z.; Gallegos, P.*; Ahmed, H.*; Ragozin, E. N.*; Faenov, A.*; Pikuz, T.*; 河内 哲哉; 匂坂 明人; et al.
no journal, ,
相対論的強度のレーザー強度(10W/cm)にて、ヘリウムガス中に相互作用させる実験を行い、レーザー前方方向に変調のかかった紫外領域(80-300eV)のスペクトルを計測した。このスペクトルは、レーザーの周波数に近い基本波の高次の偶数次を含む高調波のようなスペクトルや、連続スペクトル,変調を含んだものなどの形状があった。高出力レーザー(50-170TW, 50fs)を用いた場合、これらのスペクトルはほぼ100%の再現性で観測された。また、レーザー光を直線偏光から円偏光に変えた場合にも同様のスペクトルを観測した。この放射機構は、相対論的強度で観測されたこと、偶数次と奇数次の高調波が観測されたこと、円偏光でも観測されたことなどから、通常のガスからの高次高調波やベータトロン放射,非線形トムソン散乱などの発生機構とは異なると考えられる。われわれは、高強度レーザーが作る密度カスプに着目した理論モデルを考案し、シミュレーションによって確かめた。
Pirozhkov, A. S.; 神門 正城; Esirkepov, T. Z.; Gallegos, P.*; Ahmed, H.*; Ragozin, E. N.*; Faenov, A. Ya.*; Pikuz, T. A.*; 河内 哲哉; 匂坂 明人; et al.
no journal, ,
ガスジェットターゲットを利用して相対論的光強度という新たな強度領域での高次高調波発生を実現した。
Pirozhkov, A. S.; 神門 正城; Esirkepov, T. Z.; Gallegos, P.*; Ahmed, H.*; Ragozin, E. N.*; Faenov, A. Ya.*; Pikuz, T.; 河内 哲哉; 匂坂 明人; et al.
no journal, ,
本研究では、ガスジェットターゲットを用いて相対論的なレーザープラズマ相互作用による高次高調波発生の実験的研究を行った。レーザー進行方向へ、奇数次だけでなく偶数次の強い高調波が発生することを、直線偏光だけではなく円偏光パルスを用いても観測することができた。また、その際の観測された高次高調波の基本波波長はダウンシフトしていることがわかった。9TWのレーザー光を用いた場合、高調波のスペクトルは「水の窓」に届き、120TWを用いた場合は120eVの高調波の発生エネルギーが高調波1成分あたり40uJ/srに達することがわかった。さらに、本観測結果を説明するために、相対論的プラズマ現象とカタストロフィー理論を考慮した新しい高次高調波発生メカニズムについて言及する。
Pirozhkov, A. S.; 神門 正城; Esirkepov, T. Z.; Gallegos, P.*; Ahmed, H.*; Ragozin, E. N.*; Faenov, A. Ya.*; Pikuz, T.; 林 由紀雄; 小瀧 秀行; et al.
no journal, ,
最近、われわれは相対論的光強度(
W/cm)のレーザー光とガスジェットターゲットの相互作用による新しい高次高調波発生機構があることを発見した。励起レーザー光の進行方向へ向かって、奇数次だけではなく偶数次も含む高調波のコムが、直線偏光だけではなく、円偏光を使った場合にも発生することがわかった。9 TWのJ-KARENレーザーを用いた実験では、最大360eVの高調波が観測され、それは「水の窓」領域に到達している。また、Astra Geminiレーザーを用いた120TWのレーザー光による実験で、
nmのスペクトル領域で発生光子数が
photons/srまで増やせることを確かめた。本講演では、放出される高次高調波の角度依存性やJ-KARENレーザーを使って得られた新たな結果、並びに発生メカニズムに関する詳細について述べる。
Pirozhkov, A. S.; 神門 正城; Esirkepov, T. Z.; Faenov, A. Ya.*; Pikuz, T.; 林 由紀雄; 小瀧 秀行; Ragozin, E. N.*; Koga, J. K.; 桐山 博光; et al.
no journal, ,
照射強度が10W/cmを越す相対論的強度下でのガスジェットターゲットとの相互作用による新しい高次高調波の発生を、原子力機構のJ-KAREN、並びにラザフォード研究所CLFのAstra Geminiを用いて観測した。奇数次だけではなく偶数次を含む数百次に達する高次高調波が、直線偏光だけではなく円偏光で励起した場合にも観測できた。このような高次高調波発生は従来型の高調波発生メカニズムでは説明できないので、以下のような新たなモデルを構築した。すなわち、相対論的な自己収束を起こすプラズマ中で、船首波と航跡場キャビティーが形成され、それらが交わる点で電子スパイクが形成され、その電子スパイクのコヒーレントな振動が今回の高次高調波を発生したというモデルである。この電子スパイクの先鋭さや安定性はカタストロフ理論により説明できる。このモデルの妥当性は2次元、さらには3次元のPICシミュレーションにより確認できた。今回、最近のJ-KAREN実験で得られた、角度分布などの結果について報告する。また発生機構に関する詳細についても報告する。
10 W/cmPirozhkov, A. S.; 神門 正城; Esirkepov, T. Z.; Faenov, A. Ya.*; Pikuz, T.; 林 由紀雄; 小瀧 秀行; Ragozin, E. N.*; Koga, J. K.; 桐山 博光; et al.
no journal, ,
フェムト秒のマルチテラワットレーザーによる、相対論的照射強度下でのガスジェットターゲットからの新たな高次高調波発生現象を発見した。奇数次に加えて偶数次の高調波からなるスペクトルが直線偏光だけではなく円偏光パルスを用いても観測された。またこのような高調波は、カタストロフ理論で説明できる尖鋭で安定した電子スパイクの協調した振動により発生するという新しい理論を示した。
山野 秀将; 高井 俊秀; 江村 優軌; 東 英生*; 福山 博之*; 守田 幸路*; 中村 勤也*; Ahmed, Z.*; Pellegrini, M.*; 西 剛史*
no journal, ,
ナトリウム冷却高速炉の炉心損傷事故評価において制御棒材の炭化ホウ素とステンレス鋼の共晶溶融反応及び移動挙動を模擬できるようにするため、共晶溶融物の熱物性評価、共晶溶融反応・再配置実験、共晶反応メカニズム検討、及び共晶溶融反応に関する物理モデル開発及び実機適用解析を実施する研究プロジェクトを進めている。ここでは、プロジェクト全体概要及び令和4年度までの進捗概要について報告する。
C powder and stainless steel through radiative heatingAhmed, Z.*; Pellegrini, M.*; 山野 秀将; Sharma, A. K.*; 岡本 孝司*
no journal, ,
長時間溶融と再配置挙動を狙って1150Cから1372Cの温度範囲でステンレス鋼(SS)と炭化ホウ素(BC)を用いて輻射加熱による実験的調査を実施した。界面温度が約1180Cに達したときに共晶溶融を生じた。SS層がBC粉末をはがすこととホウ化物を含む溶融液滴を形成する二つの溶融メカニズムを同定した。走査電子顕微鏡とエネルギ分散型X線分光法(SEM EDX)を用いて、包括的に組成分析を行った結果、50C/sで急冷した液滴の表面形態の知見を得た。また、X線回折装置(XRD)により異なる結晶ホウ素の存在を確認した。
