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論文

Factors controlling the spatiotemporal variation of $$^{137}$$Cs in seabed sediment off the Fukushima coast; Implications from numerical simulations

三角 和弘*; 津旨 大輔*; 坪野 孝樹*; 立田 穣*; 青山 道夫*; 小林 卓也; 広瀬 勝己*

Journal of Environmental Radioactivity, 136, p.218 - 228, 2014/10

 被引用回数:17 パーセンタイル:39.89(Environmental Sciences)

福島第一原子力発電所事故から1年間の海底堆積物中のCs-137($$^{137}$$Cs)の時空間変動の支配要因について数値シミュレーションを用いて調べた。数値モデルは$$^{137}$$Csの底層水と堆積物間の輸送過程を吸着と脱着により考慮した。モデルは堆積物中の観測された$$^{137}$$Cs濃度の時空間変動を再現することに成功した。堆積物中の$$^{137}$$Csの空間分布は堆積物直上の底層水中に含まれる$$^{137}$$Cs濃度の履歴と堆積物の粒径によって主に反映され、事故発生から数か月で形成された。モニタリング測点が位置する沖合海域における堆積物中$$^{137}$$Csのインベントリーは10$$^{13}$$Bqのオーダーであった。これは既往の観測による推定値と同程度であった。福島第一原子力発電所近傍の値も考慮すると、福島沿岸の堆積物中$$^{137}$$Csの総インベントリーは10$$^{14}$$Bqのオーダーとなった。

論文

Study on effects of thoron and thermal treatment for aging-related diseases in humans

青山 裕*; 片岡 隆浩*; 中川 慎也*; 迫田 晃弘*; 石森 有; 光延 文裕*; 山岡 聖典*

Iranian Journal of Radiation Research, 9(4), p.221 - 229, 2012/03

本研究の目的は、ヒトの老化関連疾患へのトロン温熱浴の効果を検討することである。全被験者は2週間、高濃度(およそ4900Bq/m$$^{3}$$)でトロンを吸入した。最初の入浴から1, 2及び3週間後に、血圧測定と採血を行った。関節リウマチ群の$$alpha$$-心房性ナトリウム利尿ペプチドは増加し、血圧は有意に低下した。関節リウマチ群のスーパーオキシドジスムターゼ活性は入浴によって有意に上昇した。さらに、トロン温熱浴によって、コンカナバリンA誘導ミトーゲン反応は有意に強まり、また、CD4-陽性細胞レベルが増加した。すなわち、CD8-陽性細胞レベルは低下した。これらの結果から、トロン温熱浴によって、抗酸化機能が亢進することがわかった。さらに、トロン温熱浴によって、糖尿病性ケトアシドーシスを防止し、老化関連疾患の予防に効果がある可能性がある。トロン温熱浴は、糖尿病及び関節リウマチを軽減する機構の一端を担うかもしれない。

論文

Radon inhalation protects mice from carbon-tetrachloride-induced hepatic and renal damage

片岡 隆浩*; 西山 祐一*; 豊田 晃章*; 吉本 雅章*; 迫田 晃弘; 石森 有; 青山 裕*; 田口 勇仁*; 山岡 聖典*

Inflammation, 34(6), p.559 - 567, 2011/12

 被引用回数:19 パーセンタイル:48.09(Cell Biology)

ラドン吸入によってマウスの四塩化炭素誘導肝・腎障害を防ぐことができるかどうかを評価した。マウスへラドンを吸入(18kBq/m$$^{3}$$、6時間)させた後、腹腔内へCCl$$_{4}$$を投与した。その結果、肝臓と腎臓において、ラドン吸入によって、総グルタチオン(t-GSH)量、及びグルタチオンペルオキシターゼ(GPx)活性が有意に増大した。またCCl$$_{4}$$投与によって、血清中のGOT, ALP活性,クレアチニンレベルが有意に増大することは知られている。事前のラドン吸入によって、GOT, ALP活性,クレアチニンレベルが有意に減少したため、ラドン吸入はCCl$$_{4}$$誘導肝・腎障害を緩和させることを示唆している。肝臓及び腎臓中のt-GSH量とGPx活性は、ラドン事前吸入群の方がCCl$$_{4}$$投与群(ラドン吸入なし)より有意に高かった。以上より、マウスにおいて、ラドン吸入は抗酸化機能を増進させ、CCl$$_{4}$$誘導肝・腎障害を緩和することがわかった。

論文

Compression of idler pulses with an identical positive dispersive media to signal pulse stretcher in ultrafast optical-parametric chirped-pulse amplification

赤羽 温; 小川 奏; 辻 公一; 青山 誠; 山川 考一

Proceedings of SPIE, Vol.7589, p.75890L_1 - 75890L_8, 2010/02

 被引用回数:0 パーセンタイル:100

シグナル光パルス伸張に用いるのと同一の正分散媒質を透過させることでアイドラー光パルスの偶数次の分散を補償する非常にシンプルで堅牢な素子を用いたフェムト秒光パラメトリックチャープパルス増幅手法を提案し実践した。同手法で負チャープのアイドラー光をパルス圧縮することにより透明なガラスブロックのみをパルス伸張圧縮に用いて高出力なサブ100フェムト秒パルスを得ることができた。

論文

パルス伸張・圧縮に同一の正分散媒質を用いた光パラメトリックチャープパルス増幅法

山川 考一; 赤羽 温; 小川 奏; 青山 誠

電気学会光・量子デバイス研究会資料OQD-09-61, p.13 - 16, 2009/09

チャープパルス増幅(CPA)法を用いた高強度極短パルスレーザーは、通常パルス伸張及び圧縮に用いる回折格子対等の精密光学素子が環境の変化に弱く伝送効率も低いため、レーザー加工等の産業分野では普及が進んでいない。この問題を克服するため、本研究では光パラメトリックチャープパルス増幅(OPCPA)で発生するアイドラー光の偶数次の分散がシグナル光と逆転する性質を利用して、シグナル光パルス伸張に用いた同一の分散媒質にアイドラー光を通すことでパルス圧縮する実験を行った。得られた自己相関波形から、ガラスブロック透過及び非透過のアイドラー光のパルス幅はそれぞれ73.9fs及び290fsとなり、パルス伸長/圧縮に用いた同一の分散媒質によりアイドラー光がパルス圧縮されることを確認した。

論文

Idler pulse compression using an identical positive stretcher/compressor combination in optical-parametric chirped-pulse amplification

赤羽 温; 小川 奏; 辻 公一; 青山 誠; 山川 考一

Applied Physics Express, 2(7), p.072503_1 - 072503_3, 2009/07

 被引用回数:4 パーセンタイル:79.35(Physics, Applied)

われわれはアイドラー光パルスの偶数次分散をシグナル光のパルス幅伸張に用いたのと同一の正分散媒質を通すことによって補償する非常にシンプルかつ頑強なフェムト秒光パラメトリックチャープパルス増幅を提案かつ実行した。単一の透過ガラスブロックをパルス伸張と圧縮両方に用いて前述の手法で負チャープのアイドラー光をパルス圧縮することによりサブ100フェムト秒高強度レーザーパルスが得られた。論文ではこの手法を用いた実際のフェムト秒レーザーシステムの最適なデザインについても議論している。

論文

Controlling the phase matching conditions of optical parametric chirped-pulse amplification using partially deuterated KDP

小川 奏; 末田 敬一*; 赤羽 温; 青山 誠; 辻 公一; 藤岡 加奈*; 金邉 忠*; 山川 考一; 宮永 憲明*

Optics Express (Internet), 17(10), p.7744 - 7749, 2009/05

 被引用回数:9 パーセンタイル:52.64(Optics)

アト秒パルス発生を可能とする数サイクルマルチテラワットレーザーシステムのための要素技術として、部分置換DKDP結晶を用いた光パラメトリックチャープパルス増幅を行った。置換率13%のDKDP結晶を用いた実験では、中心波長1050nmにおいて250nm以上の増幅帯域を得ることができた。また、置換率を変えることで位相整合条件を変化させ、異なる波長を中心とした広帯域増幅が可能になることを数値計算によって示した。DKDP結晶を用いた光パラメトリック増幅を行う場合、これまではDKDP結晶の増幅帯域にあわせた特別な種光源が必要であったが、置換率を最適化した部分置換DKDP結晶であれば一般的な広帯域種光源を広帯域増幅することが可能となる。

論文

超高強度数サイクルレーザー

山川 考一; 青山 誠; 赤羽 温; 小川 奏; 辻 公一

レーザー研究, 36(9), p.555 - 561, 2008/09

高繰り返し・高ピーク出力の超短パルスレーザーは目覚ましい発展を見せており、テラヘルツから$$gamma$$線にいたる広範囲の高輝度電磁波の発生,アト秒コヒーレントXUV X線や高エネルギー粒子線発生をコンパクトに行うことが可能であることから多種多様な応用の可能性が開かれつつあり、近年急速に活気を帯びてきている。このような観点から、近未来の産業,科学技術を牽引できる大出力超短パルスレーザーについて、本論文では繰り返し100Hzで動作する最大ピーク出力6PW,最短パルス幅5fsの性能を有する玄武(GENBU)光パラメトリックチャープパルス増幅(OPCPA)システムを紹介する。

論文

Spectroscopic characterization of ultrashort laser driven targets incorporating both Boltzmann and particle-in-cell models

Sherrill, M. E.*; Abdallah, J.*; Csanak, G.*; Dodd, E. S.*; 福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 井上 典洋*; 上田 英樹*; 山川 考一; et al.

High-Power Laser Ablation VII (Proceedings of SPIE Vol.7005), p.70051R_1 - 70051R_11, 2008/06

A model that solves simultaneously both the electron and atomic kinetics was used to generate synthetic X-ray spectra to characterize high intensity ultrashort-laser-driven target experiments. A particle-in-cell simulation was used to model the laser interaction for both cluster and foil targets and provided the initial electron energy distribution function (EEDF) for a Boltzmann solver. Though this model suggests that both Ar cluster and Ti foil plasmas are held in a highly non-equilibrium state for both the EEDF and the ion level populations for several picoseconds, the spectral line features of the foil experiment was shown to evolve too quickly to be seen by current ultrafast time resolved spectrometers.

論文

Bandwidth enhancement of optical parametric chirped pulse amplification by temporally delayed two pump beams

小川 奏; 青山 誠; 赤羽 温; 辻 公一; 河仲 準二*; 張本 鉄雄*; 西岡 一*; 藤田 雅之*; 山川 考一

Japanese Journal of Applied Physics, 47(6), p.4592 - 4594, 2008/06

 被引用回数:7 パーセンタイル:67.22(Physics, Applied)

アト秒パルス発生のための数サイクルパルス光を生成するためには、400nmを超える超広帯域な増幅帯域が必要である。この超広帯域増幅を実現するために、光パラメトリックチャープパルス増幅(OPCPA)法を用いた研究が盛んに行われている。われわれは既に広帯域励起光を用いた広帯域光OPCPAによって、波長1020nmを中心とした200nmの増幅帯域を得ている。本論文は、2つの広帯域励起光を同一の結晶にタイミングをずらして入射することでおよそ350nmの増幅帯域を得たことに関する報告である。これは1ビームで増幅した場合と比較しておよそ2倍に増幅帯域を拡張することができたことになる。

論文

High-energy diode-pumped picosecond regenerative amplification at 999 nm in wavelength with a cryogenically cooled Yb:LuLiF$$_{4}$$ crystal

赤羽 温; 青山 誠; 杉山 僚; 久保 亮一; 小川 奏; 辻 公一; 山川 考一

Optics Letters, 33(5), p.494 - 496, 2008/03

 被引用回数:2 パーセンタイル:84.13(Optics)

低温冷却Yb:LuLiF$$_{4}$$結晶を用いたダイオード励起再生増幅レーザーを世界で初めて開発した。シード光は周波数チャープさせパルス伸張させた状態で再生増幅器に入力され、増幅器中で増幅と同時にパルス圧縮を受ける。このためこの装置ではパルス圧縮器なしでエネルギー$$sim$$6mJ,パルス幅13psの999nm増幅パルスが発生可能である。またこの再生増幅器では999nmと1024nmの2波長同時発振も可能で、THz領域での差周波発生に応用することができると思われる。

論文

励起光の発散角を利用した超広帯域光パラメトリックチャープパルス増幅法

小川 奏; 赤羽 温; 張本 鉄雄*; 青山 誠; 辻 公一; 河仲 準二*; 西岡 一*; 藤田 雅之*; 山川 考一

レーザー研究, 35(9), p.596 - 598, 2007/09

アト秒パルス発生のための数サイクルパルス光を生成するためには、400nmを超える超広帯域な増幅帯域が必要である。この超広帯域増幅を実現するために、光パラメトリックチャープパルス増幅(OPCPA)法を用いた研究が盛んに行われている。このOPCPA法を用いた超広帯域増幅の手法としては、これまでのところnon-collinear法や種光に分散を持たせるといったことが主流であった。そこで本研究では、新たに励起光に発散角をつけることを提案した。これにより、シングルステージでありながら波長1,000nmを中心として400nmに及ぶ超広帯域増幅を達成した。このとき用いた結晶はBBO結晶であり、また、このとき得られた増幅利得は1.2$$times$$10$$^{5}$$であった。

論文

Multi-millijoule, diode-pumped, cryogenically-cooled Yb:KY(WO$$_{4}$$)$$_{2}$$ chirped-pulse regenerative amplifier

小川 奏; 赤羽 温; 青山 誠; 辻 公一; 時田 茂樹*; 河仲 準二*; 西岡 一*; 山川 考一

Optics Express (Internet), 15(14), p.8598 - 8602, 2007/07

 被引用回数:20 パーセンタイル:31.32(Optics)

イットリビウム(Yb)系のレーザー材料は、次世代のレーザーダイオード(LD)励起レーザー(DPSSL)用材料として近年盛んに研究が行われている。吸収帯域が広く長い蛍光寿命を持つYb系材料はLD励起に最適であり、高効率なレーザー動作が可能である。本研究は、そのようなYb系材料の1つであるYb:KYW結晶を増幅媒質として用いることで、高エネルギーと広帯域を維持しつつ1kHz以上の高繰り返しで動作可能なCPAレーザーの開発を目的としている。本実験では、Yb:KYW結晶を用いてLD励起低温冷却型再生増幅器の開発を行い、励起パルス幅0.5ms時において5.5mJの出力エネルギー(吸収エネルギー39mJ)と14%を超える光-光変換効率を得ることができた。

論文

High-energy, diode-pumped, picosecond Yb:YAG chirped-pulse regenerative amplifier for pumping optical parametric chirped-pulse amplification

赤羽 温; 青山 誠; 小川 奏; 辻 公一; 時田 茂樹*; 河仲 準二*; 西岡 一*; 山川 考一

Optics Letters, 32(13), p.1899 - 1901, 2007/07

 被引用回数:38 パーセンタイル:14.65(Optics)

利得による狭帯域化現象を利用したダイオード励起低温冷却Yb:YAG再生増幅器を開発した。1.2nsパルス幅の周波数チャープしたシードレーザー光は再生増幅器内で増幅と同時にパルス圧縮され、外部でのパルス圧縮器なしに35ps, 8mJの増幅レーザー光が発生する。増幅光の第二高調波は実際にピコ秒2波長光パラメトリック増幅の励起光源として用いられた。

論文

Degenerate optical parametric chirped-pulse amplifier pumped by an Yb:YLF chirped-pulse amplification laser

青山 誠; 赤羽 温; 小川 奏; 辻 公一; 杉山 僚; 張本 鉄雄*; 河仲 準二*; 西岡 一*; 藤田 雅之*; 山川 考一

レーザー研究, 35(6), p.398 - 399, 2007/06

高輝度アト秒光量子ビーム生成を目指し高強度数サイクル光パラメトリックチャープパルス増幅(OPCPA)システムの開発を行っている。このレーザーシステムに要求される条件の一つに、パルス幅が光電場の数サイクルに相当する400nm程度の超広帯域レーザー光の増幅が挙げられる。この増幅帯域を実現するため、広帯域光源によりOPAを励起する方法を用い、システム開発を進めている。この励起光源には所属グループで開発した半導体直接励起Yb CPAレーザーシステムを用いる。この励起レーザーシステムは、われわれが提唱しているOPCPA方式に必要とされる広帯域レーザー光を発生させることが可能であり、Yb結晶を半導体直接励起することで、非常に高い電力-光変換効率を実現している。この論文では、おもに増幅帯域,増幅利得の実験結果について報告する。

論文

Ultrarelativistic electron generation during the intense, ultrashort laser pulse interaction with clusters

福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 林 由紀雄; 本間 隆之; 井上 典洋*; 神門 正城; 金沢 修平; 桐山 博光; 近藤 修司; et al.

Physics Letters A, 363(2-3), p.130 - 135, 2007/02

高強度レーザー励起航跡場による電子加速は、レーザープラズマ加速器の原理検証や極短パルスX線源開発にとって重要な役割を果たしている。最近、準単色の電子発生が報告され注目を浴びているが、電子注入過程のコントロールによる準単色電子のエネルギー制御と安定化が今後の研究課題となっている。本研究では、強光子場中でのクラスター媒質を用いた電子加速実験を行い、レーザープラズマ加速におけるクラスターの役割について調べた。その結果、クラスター媒質を用いて初めて、指向性を有する相対論電子の発生に成功した(最大エネルギー=58MeV)。電子エネルギー分布は、温度の異なる2つの成分から構成されている。2D-PICシミュレーションによる解析から、高エネルギー成分を構成する電子は、レーザー光との相互作用によってクラスターから生成した電子が、レーザー光に注入され、その後、レーザー光によって直接加速されて生成したものであることが明らかとなった。

論文

Spectroscopic characterization of an ultrashort-pulse-laser-driven Ar cluster target incorporating both Boltzmann and particle-in-cell models

Sherrill, M. E.*; Abdallah, J. Jr.*; Csanak, G.*; Dodd, E. S.*; 福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 井上 典洋*; 上田 英樹*; 山川 考一; et al.

Physical Review E, 73(6), p.066404_1 - 066404_6, 2006/06

 被引用回数:29 パーセンタイル:20.85(Physics, Fluids & Plasmas)

電子と原子のキネティクスを連立して解くモデルを用いて、極短パルスレーザー照射Arクラスターから発生したK殼X線スペクトル(He$$_alpha$$線)の解析を行った。このモデルでは、非平衡電子エネルギー分布関数はPICコードを用いて生成したものを用いた。その結果、X線は極めて非平衡な状態にある高密度プラズマから発生しており、その時間スケールは約5.7psであることがわかった。また、さらに固体密度に近い10$$^{21}$$cm$$^{-3}$$を超えるイオン密度のクラスタープラズマの生成が可能となった場合には、X線発生のタイムスケールはフェムト秒となることが明らかとなった。

論文

Coupled electron and atomic kinetics through the solution of the Boltzmann equation for generating time-dependent X-ray spectra

Sherrill, M. E.*; Abdallah, J. Jr.*; Csanak, G.*; Kilcrease, D. P.*; Dodd, E. S.*; 福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 井上 典洋*; 上田 英樹; et al.

Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer, 99(1-3), p.584 - 594, 2006/05

 被引用回数:2 パーセンタイル:85.91(Optics)

本研究では、電子分布関数が非熱的、かつ、イオンの内部状態が非定常であるような極めて非平衡なプラズマ中における電子と原子のキネティクスを自己無矛盾に解くモデルを開発した。このモデルを用いて、原研100TWレーザーを用いて測定されたArクラスターからのK殼X線スペクトル(He$$_alpha$$線)の解析を行った。

論文

Characterization of wave-front corrected 100 TW, 10 Hz laser pulses with peak intensities greater than 10$$^{20}$$ W/cm$$^{2}$$

赤羽 温; Ma, J.-L.; 福田 祐仁; 青山 誠; 桐山 博光; Sheldakova, J. V.*; Kudryashov, A. V.*; 山川 考一

Review of Scientific Instruments, 77(2), p.023102_1 - 023102_7, 2006/02

 被引用回数:40 パーセンタイル:14.2(Instruments & Instrumentation)

フィードバック制御の波面補償光学系を用いることにより原子力機構100TWチタンサファイアCPAレーザーシステムにおいて10Hzの繰り返し数でレーザー集光強度の向上がなされた。バイモルフ型デフォーマブルミラーをシャック・ハルトマン波面センサーとともに用いることによりストレール比が0.8まで向上した。レーザーパルスの光学パラメーター計測及びヘリウム原子のトンネルイオン化収量の実験観測により10$$^{20}$$W/cm$$^{2}$$以上の超相対論的集光強度が16%の精度で確認されている。

論文

Selective transition to the closely-lying states Cs(7$$D$$$$_{3/2}$$) and Cs(7$$D$$$$_{5/2}$$) by femtosecond laser pulses

山田 秀尚; 横山 啓一; 寺西 慶哲*; 杉田 明宏; 白井 稔三*; 青山 誠; 赤羽 温; 井上 典洋*; 上田 英樹*; 山川 考一; et al.

Physical Review A, 72(6), p.063404_1 - 063404_5, 2005/12

 被引用回数:6 パーセンタイル:67.01(Optics)

量子制御による近接準位の超高速で精確な選択の実証を報告している。波形整形器で位相ロックされたフェムト秒パルス対を作り、これによってセシウム原子を基底状態からCs(7$$D$$$$_{3/2}$$)及びCs(7$$D$$$$_{5/2}$$)状態へ二光子吸収によって励起させているそれぞれのスピン-軌道状態からの蛍光検出によって、励起状態のポピュレーションを測定している。パルス対の位相差を制御することによって、精確な超高速選択が達成されている。パルスペアの遅延時間400フェムト秒以内の条件において、選択比の最小に対する最大の比は1000を超えている。

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