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論文

$$^{13}$$C-selective infrared multiple photon dissociation of $$beta$$-propiolactone by a free electron laser

宮本 佳樹*; 真嶋 哲朗*; 荒井 重義*; 勝又 啓一*; 赤木 浩; 前田 彰彦*; 秦 寛夫*; 倉持 幸司*; 加藤 吉康*; 築山 光一*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 269(2), p.180 - 184, 2011/01

 被引用回数:11 パーセンタイル:67.45(Instruments & Instrumentation)

The irradiation of a free electron laser at Tokyo University of Science (FEL-TUS) to $$beta$$-propiolactone molecules in the gas phase has efficiently induced the infrared multiple photon dissociation of the compound in the wavenumber regions of 1000$$sim$$1100 cm$$^{-1}$$ and 1700$$sim$$2000 cm$$^{-1}$$. The products were carbon dioxide and ethylene at equal amounts, where carbon dioxide was enriched with $$^{13}$$C under selected irradiation conditions. The relative yields of products and the selectivity of $$^{13}$$C were examined under various experimental conditions; the maximum $$^{13}$$C atom fraction of 59 % was achieved when 2.5 Torr $$beta$$-propiolactone was irradiated by FEL pulses at 1750 cm$$^{-1}$$ with a fluence of 5.8 J cm$$^{-2}$$.

論文

Silicon isotope separation utilizing infrared multiphoton dissociation of Si$$_{2}$$F$$_{6}$$ irradiated with two-frequency CO$$_{2}$$ laser lights

横山 淳; 大場 弘則; 橋本 雅史; 勝又 啓一; 赤木 浩; 石井 武*; 大家 暁雄*; 荒井 重義*

Applied Physics B, 79(7), p.883 - 889, 2004/11

 被引用回数:9 パーセンタイル:42.89(Optics)

シリコン同位体分離を2振動数CO$$_{2}$$レーザー光照射によるSi$$_{2}$$F$$_{6}$$の赤外多光子解離を利用して行った。2振動数光照射により高い分離係数を維持したまま分離効率を向上させることができた。例えば、966.23cm$$^{-1}$$(0.089J/cm$$^{2}$$)と954.55cm$$^{-1}$$(0.92J/cm$$^{2}$$)の光を100パルス同時に照射し、Si$$_{2}$$F$$_{6}$$を40%分解させることで$$^{28}$$Si同位体純度99.4%のSi$$_{2}$$F$$_{6}$$が得られた。一方、954.55cm$$^{-1}$$の光(0.92J/cm$$^{2}$$)のみでは同位体純度99.0%のSi$$_{2}$$F$$_{6}$$を得るのに1000パルスの照射が必要であった。$$^{29}$$Siと$$^{30}$$Siの1パルス照射あたりの分離係数は、Si$$_{2}$$F$$_{6}$$圧の増加に伴って増大した。この圧力効果の原因について周囲の気体との衝突による回転及び振動緩和の観点から議論した。

論文

High enrichment of $$^{28}$$Si by infrared multiple photon decomposition of Si$$_{2}$$F$$_{6}$$

横山 淳; 大場 弘則; 柴田 猛順; 河西 俊一*; 杉本 俊一*; 石井 武*; 大家 暁雄*; 宮本 佳樹*; 磯村 昌平*; 荒井 重義*

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(4), p.457 - 462, 2002/04

 被引用回数:2 パーセンタイル:17.6(Nuclear Science & Technology)

六フッ化ニケイ素(Si$$_{2}$$F$$_{6}$$)の赤外多光子解離を用いたシリコン同位体分離により高濃縮$$^{28}$$Siを得た。TEA炭酸ガスレーザーの10P(8)発振線(954.55cm$$^{-1}$$)の光をセルにつめたSi$$_{2}$$F$$_{6}$$にフルエンス1.0J/cm$$^{2}$$で照射した。その結果、$$^{29}$$Siと$$^{30}$$Siは、生成物であるSiF$$_{4}$$と白色の粉に濃縮し、$$^{28}$$Siは分解しないで残ったSi$$_{2}$$F$$_{6}$$に濃縮した。99.9%濃縮の$$^{28}$$Siは、Si$$_{2}$$F$$_{6}$$を50%分解することにより得られた。また、Si$$_{2}$$F$$_{6}$$を連続的に流し、レーザー照射を行うことで、99.7%濃縮の$$^{28}$$Siを2.5g/hの生成速度で連続的に生成することが出来た。

論文

Emission characteristics of silver atoms in $$gamma$$-irradiated organic solid solutions at 77K

宮武 陽子*; 長谷 博友*; 松浦 かおる*; 田口 光正; 星野 幹雄*; 荒井 重義*

Journal of Physical Chemistry B, 102(43), p.8389 - 8394, 1998/00

 被引用回数:6 パーセンタイル:22.33(Chemistry, Physical)

硝酸銀及び過塩素酸銀のエタノール及びMTHF溶液を77Kで$$gamma$$線照射することによりAg$$^{+}$$の電子捕獲反応が起こり、Ag原子が生成した。定常的発光測定により500nmと580nm付近の2種類の発光バンドが観測され、時間分解測定からそれぞれの発光寿命が得られた。Ag$$^{+}$$の濃度を高くしていった時には、500nmのバンドは増大したが、それに付随して580nmのバンドの強度は減少した。500nmのバンドは次の3成分からなっていることが分かった。1.寿命1$$mu$$s,Ag-Ag$$^{+}$$のエキサイプレックスの発光、2.寿命2$$mu$$s,弱いながらも溶媒とカップリングしているAgからの発光、3.寿命3$$mu$$s,溶媒とほとんど相互作用の無い状態でのAgからの発光。一方、580nmのバンドは1$$mu$$s程度で立ち上がり、40~50$$mu$$sで減衰した。このバンドは溶媒とAgとのエキサイプレックスに帰属された。

論文

Emission and excitation spectra of silver atoms in $$gamma$$-irradiated aqueous, ethanol, and 2-methyltetrahydrofuran solutions at 77K

長谷 博友*; 宮武 陽子*; 星野 幹雄*; 田口 光正; 荒井 重義*

Radiation Physics and Chemistry, 49(1), p.59 - 65, 1997/00

 被引用回数:8 パーセンタイル:57(Chemistry, Physical)

金属原子の発光は、気相では精力的に行われているものの、凝縮相ではほとんど行われていない。水、エタノール、MTHFに溶かした硝酸銀又は過塩素酸銀に77Kで$$gamma$$線を照射し、銀イオンの放射線還元により銀原子を生成した。さらにN$$_{2}$$レーザーからのUV光を照射し、20ns以内の発光スペクトルを測定したところ、水中で480nm、エタノール及びMTHF中で500nm付近にブロードな発光バンドが見られた。また、定常的な発光測定を行ったところ、エタノール及びMTHF中でのみ発光が観測され、500nm付近のバンドの他に600nm付近にも発光バンドが観測された。これまでに行った銀原子の光吸収スペクトルとの比較から銀原子のトラッピングサイトには、溶媒殻を作っているものと、不完全な溶媒和雰囲気にあるものの2種類あることがわかり、これはイオン化エネルギーから計算した溶媒中の銀のポテンシャルエネルギーからも説明された。

論文

L X-ray spectra of Fe and Cu by 0.75 MeV/u H, He, Si and Ar ion impacts

影山 拓良*; 川面 澄*; 高橋 竜平*; 荒井 重義*; 神原 正*; 大浦 正樹*; Papp, T.*; 金井 保之*; 粟谷 容子*; 竹下 英文; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 107(1-4), p.47 - 50, 1996/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:32.11(Instruments & Instrumentation)

高速のイオン-原子衝突では内殻電子の励起・電離が起きる。KX線については従来多くの研究があるが、LX線は複雑な遷移を有するため研究例が少ない。本研究では、0.75MeV/uのH, He, SiおよびArイオンによってFe及びCuターゲットから放出されるLX線スペクトルを高分解能結晶分光器を用いて測定した。その結果、H及びHeに較べてSiやArイオンではスペクトルがより複雑な構造を持つことが分かった。理論計算との比較から、多重空孔の生成がスペクトルの複雑化の原因であることを明らかにした。

論文

High energy Ni ion implantation and thermal annealing for $$alpha$$-SiC single crystal

嶋谷 成俊*; 川面 澄*; 荒井 重義*; 塩野 豪司*; 堀野 裕治*; 杢野 由明*; 藤井 兼栄*; 竹下 英文; 山本 春也; 青木 康; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 91, p.529 - 533, 1994/00

 被引用回数:3 パーセンタイル:43.75(Instruments & Instrumentation)

高エネルギー$$^{56}$$Ni$$^{+}$$イオン(1MeV)を(0001)$$alpha$$-SiC結晶に注入後、各熱処理温度での注入Ni原子の分布変化及び母体結晶格子の熱回復挙動を、$$^{4}$$HeによるRBS-チャネリング法によって調べた。その結果、非晶質化した注入層は、1500$$^{circ}$$Cから再結晶化が進行するとともに、注入元素のNiの分布がガウス型から、均一型へと変化する事を見い出した。

論文

PIXE and RBS study of radiation-induced segregation in single crystal austenitic stainless steel SUS 304

川面 澄*; 中江 隆則*; 嶋谷 成俊*; 前田 耕治*; 荒井 重義*; 三田村 徹*; 寺沢 倫孝*; 岩崎 源*; 内田 等*; 小寺沢 啓司*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 75, p.367 - 370, 1993/00

照射誘起偏析を解析するためタンデム加速器から得られた140MeVのNiイオンを単結晶のステンレス鋼(オーステナイト系SUS304)に照射した。その試料を1.8MeVの$$^{4}$$HeイオンによりPIXE及びRBS法により解析した。その結果、照射効果と熱的アニーリング効果との違いを明らかにした。

論文

エキシマレーザー光照射によるポリエーテルスルフォンの表面化学状態変化

杉本 俊一; 河西 俊一; 清水 雄一; 鈴木 伸武; 大西 一彰*; 荒井 重義*

RTM-91-37, p.27 - 32, 1991/00

ポリエーテルスルフォン(PES)に真空中または空気中でエキシマレーザーからのArFまたはKrF光を照射し、表面化学状態変化を光電子分光分析(XPS)およびフーリエ変換赤外分光分析(FTIR-ATR)法を用いて調べた。真空中でArF(193nm)またはKrF(248nm)を照射したPESのXPS測定からスルホニル基の酸素が選択的に脱離し、単体の硫黄が析出していることが判った。真空中でレーザー光を照射するとArFおよびKrF光いづれの照射の場合もカルボニル基が生成した。さらにArF光照射では、スルホニル基から酸素が選択的に脱離すると共に、全硫黄量も著しく減少し、分子鎖が-C-S-C-結合位置で切断することが明らかになった。

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