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Mao, W.; Gao, S.*; Gong, W.; Bai, Y.*; Harjo, S.; Park, M.-H.*; 柴田 曉伸*; 辻 伸泰*
Acta Materialia, 256, p.119139_1 - 119139_16, 2023/09
被引用回数：36 パーセンタイル：98.04(Materials Science, Multidisciplinary)変形誘起塑性(TRIP)鋼は、変形誘起マルテンサイト変態(DIMT)に伴う加工硬化率の向上により、強度と延性の優れた組み合わせを示す。TRIP鋼や合金の加工硬化挙動におけるDIMTの役割を定量的に評価することは、強度と延性の両立を可能にする先進材料を設計するための指針を与えるが、変形中に相組成が変化し続け、応力と塑性ひずみの両方が構成相間で動的に分配されるため、その評価は困難である。本研究では、Fe-24Ni-0.3C(wt.%)TRIPオーステナイト鋼の引張変形とその場中性子回折測定を行った。中性子回折測定による応力分割と相分割に基づく解析手法を提案し、試験片の引張流動応力と加工硬化率を、オーステナイト母相,変形誘起マルテンサイト、DIMT変態速度に関連する因子に分解し、試料の加工硬化挙動における各因子の役割を考察した。さらに、回折プロファイル解析により測定した転位密度を用いてオーステナイトとマルテンサイト間の塑性ひずみ分配を間接的に推定し、材料中のオーステナイトとマルテンサイト間の応力・ひずみ分配の全体像を構築した。その結果、変形誘起マルテンサイト変態速度とマルテンサイトが負担する相応力の両方が、材料の全体的な引張特性に重要な役割を果たしていることが示唆された。提案した分解解析法は、TRIP現象を示す多相合金の機械的挙動を調べるために広く適用できる可能性がある。
Cs in river water榎本 一之*; 保科 宏行*; 笠井 昇*; 栗田 圭輔; 植木 悠二*; 長尾 悠人*; 尹 永根*; 鈴井 伸郎*; 河地 有木*; 瀬古 典明*
Chemical Engineering Journal, 460, p.141696_1 - 141696_9, 2023/03
被引用回数：3 パーセンタイル：16.91(Engineering, Environmental)本研究では、モリブドリン酸アンモニウム(AMP)を放射線グラフト重合した繊維状のCs吸着フィルターとCe:Gd
Al
GaO
シンチレータを用いた
線検出器を組み合わせて、連続水流中のCsの放射能濃度をその場で測定する方法を開発した。
Chong, Y.*; Gholizadeh, R.*; 都留 智仁; Zhang, R.*; 井上 耕治*; Gao, W.*; Godfrey, A.*; 光原 昌寿*; Morris, J. W. Jr.*; Minor, A. M.*; et al.
Nature Communications (Internet), 14, p.404_1 - 404_11, 2023/02
被引用回数：49 パーセンタイル：96.50(Multidisciplinary Sciences)チタンは格子間酸素によって脆化する。特に極低温では顕著な脆化挙動を示すため、チタンやその合金の製造において酸素含有量を厳しく管理する必要がある。この問題を解決するために、我々は結晶粒の微細化という構造戦略を提案した。77Kで非常に脆い粗粒の組織と比較して、Ti-0.3wt.%Oの超微細粒(UFG)組織(粒径
2.0
m)は、UFG組織特有の超高降伏強度を維持したまま均一延びを1桁上昇させることに成功した。UFG Ti-0.3wt.%Oにおけるこの特異な強度-延性相乗効果は、粒界凝集エネルギー向上に寄与する希薄な酸素の粒界偏析と優れたひずみ硬化能に寄与する
転位の活性化の複合効果によって達成された。この方法は、低温での高強度Ti-O合金の応用の可能性を高めるだけでなく、格子間固溶硬化による延性の低下を生じる他の合金系にも適用できる可能性がある。
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lattice misfit in a single-crystal Ni-based superalloy by energy-resolved neutron imagingMalamud, F.*; Santisteban, J. R.*; Gao, Y.*; 篠原 武尚; 及川 健一; Tremsin, A.*
Journal of Applied Crystallography, 55(2), p.228 - 239, 2022/04
被引用回数：2 パーセンタイル：29.71(Chemistry, Multidisciplinary)Lattice misfit in nickel-based superalloys is one of the important microstructural parameters that control their mechanical properties, such as creep behaviour at high temperatures. Here, energy-resolved neutron imaging experiments are performed at a spallation neutron source to determine the spatial variation of lattice misfit on a second-generation nickel-based single-crystal superalloy specimen produced from a failed low-cycle fatigue specimen. An analysis of the position and width of those Laue peaks in the obtained transmission spectra allows determination of the lattice parameters of the and phases that compose the specimen, as well as the strain misfit and the misorientation between them. An analytical model is developed to describe the full wavelength pattern of Laue peaks arising from a specimen composed of two single crystals, and this model is used to perform least-squares refinements of the spectra measured at different positions of the specimen.
Mao, W.; Gao, S.*; Bai, Y.*; Park, M.-H.*; 柴田 曉伸*; 辻 伸泰*
Journal of Materials Research and Technology, 17, p.2690 - 2700, 2022/03
被引用回数：18 パーセンタイル：80.29(Materials Science, Multidisciplinary)超微細結晶粒(UFG)組織を有する準安定オーステナイト鋼は、冷間圧延中の変形誘起マルテンサイト変態と焼鈍時のオーステナイトへの逆変態を利用することにより、従来の冷間圧延および焼鈍プロセスで製造することができる。しかし、変形誘起マルテンサイト変態に対するオーステナイトの機械的安定性が高い場合には、冷間圧延中に十分な量のマルテンサイトが生成しないため、このようなプロセスは適用できない。本研究では、高い機械的安定性を有するFe-24Ni-0.3C準安定オーステナイト鋼に対して、冷間圧延と焼鈍の2段階プロセスを適用した。冷間圧延に先立ち、繰り返しサブゼロ処理と逆焼鈍処理を施した。このような処理により、オーステナイトの機械的安定性が劇的に低下し、その後の冷間圧延工程で変形誘起マルテンサイトの生成が大幅に促進された。その結果、結晶粒の微細化が著しく促進され、平均オーステナイト粒径0.5mmの完全再結晶試験片の作製に成功し、高強度と高延性を両立させた。
in 
final states at BelleGao, X. Y.*; 谷田 聖; Belle Collaboration*; 他207名*
Physical Review D, 105(3), p.032002_1 - 032002_12, 2022/02
被引用回数：10 パーセンタイル：66.31(Astronomy & Astrophysics)A search for double-heavy tetraquark state candidates decaying to 
and 
is presented for the first time using the data samples of 102 million 
and 158 million 
events, and the data samples at 
= 10.52~GeV, 10.58~GeV, and 10.867~GeV corresponding to integrated luminosities of 89.5~fb
, 711.0~fb, and 121.4~fb, respectively, accumulated with the Belle detector at the KEKB asymmetric energy electron-positron collider. The invariant-mass spectra of the and are studied to search for possible resonances. No significant signals are observed, and the 90% confidence level upper limits on the product branching fractions [
] in 
inclusive decays and the product values of Born cross section and branching fraction [
] in 
collisions at = 10.52~GeV, 10.58~GeV, and 10.867~GeV under different assumptions of masses and widths are obtained.
尹 永根*; 森 欣順*; 鈴井 伸郎*; 栗田 圭輔; 山口 充孝*; 三好 悠太*; 長尾 悠人*; 芦苅 基行*; 永井 啓祐*; 河地 有木*
New Phytologist, 232(5), p.1974 - 1984, 2021/12
被引用回数：14 パーセンタイル：68.83(Plant Sciences)イネ植物(
)は中空の器官を持ち、これが水上の葉から水没した器官へ空気を供給する経路として機能すると推定される。しかし、イネにおけるガス移動はリアルタイムで可視化されていない。本研究では、部分的に水没したイネの葉に窒素13標識窒素([
N]N)トレーサーガスを供給し、葉身、葉鞘、節間に沿って下方に移動するガスの動きを経時的に観察した。
Tremsin, A. S.*; Gao, Y.*; Makinde, A.*; Bilheux, H. Z.*; Bilheux, J. C.*; An, K.*; 篠原 武尚; 及川 健一
Additive Manufacturing, 46, p.102130_1 - 102130_20, 2021/10
被引用回数：15 パーセンタイル：60.07(Engineering, Manufacturing)Microstructures produced by Additive Manufacturing (AM) techniques determine many characteristics of components where these materials are used. Residual stress and texture are among those characteristics, which need to be optimized. In this study, we employ energy-resolved neutron imaging to investigate, non-destructively, the uniformity of texture and to map the distribution of strain due to residual stress in Inconel 625 samples. The samples used in this study were printed by a direct metal laser melting additive manufacturing technique. Strain and texture variation are measured at room temperature as well as their changes during annealing at 700
C and 875C in a vacuum furnace. The uniformity of crystalline plane distribution, from which texture can be inferred, is imaged with sub-mm spatial resolution for the entire sample area.
Tremsin, A. S.*; Bilheux, H. Z.*; Bilheux, J. C.*; 篠原 武尚; 及川 健一; Gao, Y.*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 1009, p.165493_1 - 165493_12, 2021/09
被引用回数：4 パーセンタイル：43.33(Instruments & Instrumentation)The investigation of microstructure of crystalline materials is one of the possible and frequently used applications of energy-resolved neutron imaging. The position of Bragg edges is defined by sharp changes in neutron transmission and can thus be determined by the measurement of the transmission spectra as a function of neutron wavelength. The accuracy of this measurement depends on both the data analysis technique and the quality of the measured spectra. While the optimization of reconstruction methods was addressed in several previous studies, here we introduce an important prerequisite when aiming for high resolution Bragg edge strain imaging - a well calibrated flight path across the entire field of view (FOV). Compared to e.g. powder diffraction, imaging often uses slightly different geometries and hence requires a calibration for each particular setup. We herein show the importance of this calibration across the entire FOV in order to determine the instrumental error correction for pulsed neutron beamlines.
栗田 圭輔; 三好 悠太*; 長尾 悠人*; 山口 充孝*; 鈴井 伸郎*; 尹 永根*; 石井 里美*; 河地 有木*; 日高 功太*; 吉田 英治*; et al.
QST-M-29; QST Takasaki Annual Report 2019, P. 106, 2021/03
Research on the distribution and dynamics of photoassimilates in plants, especially those in fruits, is important for improving food production. Positron emission tomography (PET) and carbon-11 (
C) isotope technique are valuable to obtain 3-D images of photoassimilates. For plant experiments, however, it is important to adjust a system to plant's growth environment. General PET devices, even small-animal PET devices, are not suitable for plant studies. This can be solved by using a small OpenPET prototype which is a compact PET device that has an open space in its field of view (FOV). In this work, we upgraded the OpenPET system for the PET study of fruits and successfully realized the 3-D imaging of a photoassimilate labeled with CO in a fruit of a strawberry plant.
山口 尚人*; 小川 修一*; 渡辺 大輝*; 穂積 英彬*; Gao, Y.*; 江田 剛輝*; Mattevi, C.*; 藤田 武志*; 吉越 章隆; 石塚 眞治*; et al.
Physica Status Solidi (A), 213(9), p.2380 - 2386, 2016/09
被引用回数：14 パーセンタイル：51.12(Materials Science, Multidisciplinary)本論文では加熱による酸化グラフェンの還元過程について報告する。酸化グラフェンにおいて酸素官能基の修飾度合いは加熱温度により制御できるため、加熱温度による価電子帯構造の変化をリアルタイム光電子分光で調べた。600C以上の加熱により、フェルミ準位近傍の状態密度の顕著な増加が確認された。この結果は、600Cにおいてバンドギャップが存在する酸化グラフェンからギャップが存在しない酸化グラフェンへと変化したことを示している。この成果は酸化グラフェンの光電子工学への応用を期待させるものである。
Tremsin, A. S.*; Gao, Y.*; Dial, L. C.*; Grazzi, F.*; 篠原 武尚
Science and Technology of Advanced Materials, 17(1), p.324 - 336, 2016/07
被引用回数：21 パーセンタイル：53.75(Materials Science, Multidisciplinary)Non-destructive testing techniques based on neutron imaging and diffraction can provide information on the internal structure of relatively thick metal samples (up to several cm), which are opaque to other conventional non-destructive methods. Spatially resolved neutron transmission spectroscopy is an extension of traditional neutron radiography, where multiple images are acquired simultaneously, each corresponding to a narrow range of energy. The analysis of transmission spectra enables studies of bulk microstructures at the spatial resolution comparable to the detector pixel. In this study we demonstrate the possibility of imaging (with about 100 m resolution) distribution of some microstructure properties, such as residual strain, texture, voids and impurities in Inconel 625 samples manufactured with an additive manufacturing method called direct metal laser melting (DMLM).
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gene clusterGao, G.*; Le, D.*; Huang, L.*; Lu, H.*; 鳴海 一成; Hua, Y.*
FEMS Microbiology Letters, 257(2), p.195 - 201, 2006/04
被引用回数：20 パーセンタイル：33.02(Microbiology)PprIは、デイノコッカス・ラジオデュランスの著しい放射線耐性に重要な放射線応答スイッチタンパク質である。DNAデータベース解析により、
遺伝子の終止コドンは下流に存在する遺伝子の開始コドンとオーバーラップしており、2つの遺伝子はオペロンを形成していると示唆された。しかし、遺伝子破壊株は葉酸要求性で放射線耐性、遺伝子破壊株は葉酸非要求性で放射線感受性であった。また、プライマー伸長法により、遺伝子の転写開始点を決定した。さらに、
レポーターアッセイを用いて、遺伝子の発現が構成的であり、放射線照射によって誘導されないことを明らかにした。プロモーターを欠損させると、PprIタンパク質が生産されないことから、遺伝子の上流に存在するプロモーターが、デイノコッカス・ラジオデュランスの放射線耐性に重要であることがわかった。しかし、プロモーターの欠損は、folP遺伝子の発現に影響を及ぼさなかった。プロモーター領域のプライマー伸長解析により、遺伝子のプロモーターは、構造遺伝子内部に存在することが明らかになった。これらの結果から、とはオペロンを形成せず、FolPタンパク質が遺伝子の発現制御に関与することもないと考えられた。
松永 武; 長尾 誠也*; 上野 隆; 武田 聖司; 天野 光; Tkachenko, Y.*
Applied Geochemistry, 19(10), p.1581 - 1599, 2004/10
被引用回数：38 パーセンタイル：55.52(Geochemistry & Geophysics)溶存有機物(腐植物質)濃度の高いチェルノブイリ事故地域の河川水・湖沼水において、
Sr, 
Pu, 
Amと水中のコロイドとの結びつきを実験的に研究した。「限外ろ過」とよばれる手法でコロイドサイズの浮遊粒子を分別して、核種分析を行った。この結果、60-80%のPu, Amは分子量相当サイズ10000daltonを超えるコロイド成分に偏在する一方、Srは1000dalton以下の成分にその90%以上が見いだされた。コロイド成分の元素分析,有機炭素分析,分光特性分析の結果は、Pu, Amと結びついている大きな分子量サイズのコロイドが、腐植物質であることを強く示唆している。一般に、腐植物質に含まれるフェノール基等と放射性核種が錯体をつくることが知られている。この錯体形成反応をモデル化した計算を行った結果、チェルノブイリ地域で見いだされた上記の実験結果を説明することができた。また、腐植物質の濃度が低い国内河川環境でも溶存するPu, Amの多くは腐植物質と結びついた状態となることが推定された。以上の結果、腐植物質を主成分とする有機物コロイドが表面水系におけるアクチニドの存在形態を定めるという役割を一般的に有することが明らかとなった。
Hua, Y.*; 鳴海 一成; Gao, G.*; Tian, B.*; 佐藤 勝也; 北山 滋; Shen, B.*
Biochemical and Biophysical Research Communications, 306(2), p.354 - 360, 2003/06
被引用回数：157 パーセンタイル：95.86(Biochemistry & Molecular Biology)放射線抵抗性細菌デイノコッカス・ラジオデュランスの放射線高感受性変異株の解析から、DNAの修復と損傷防御機構を担う主要スイッチタンパク質PprIを同定した。放射線高感受性変異株では、この遺伝子がトランスポゾンの挿入によって機能を失っていた。この遺伝子を完全に破壊すると放射線感受性が増大し、野生型遺伝子を導入すると放射線耐性が復帰した。放射線照射に伴い、PprIは
遺伝子及び
遺伝子の発現を誘導するとともに、カタラーゼ活性をも助長した。これらの結果は、PprIタンパク質が、放射線応答におけるDNAの修復と防御の調節機構に重要な役割を果たしていることを強く示唆している。
眞田 幸尚*; 松永 武; 柳瀬 信之; 長尾 誠也; 天野 光; 高田 秀重*; Tkachenko, Y.*
Applied Radiation and Isotopes, 56(5), p.751 - 760, 2002/04
被引用回数：15 パーセンタイル：66.70(Chemistry, Inorganic & Nuclear)原子力施設の事故時に放射性核種が環境中に放出された場合の、長期的な環境影響を評価するために、チェルノブイル原子力発電所を中心とする汚染地域で放射性核種の水系における移行挙動を実地に研究した。チェルノブイル原子力発電所近傍のプリピアチ川において、チェルノブイル事故に起因する放射性核種により河川堆積物が高度に汚染された地点を見いだした。その堆積物中の放射性核種(Cs-137,Sr-90,Pu-239/240,Am-241)について、鉛直分布と存在形態分析を行った。その結果、Cs-137,Pu,Am同位体は堆積物の中で強い固定相に存在することがわかった。一方、Sr-90はより緩い結合相に存在するため、堆積物からのSr-90の溶出可能性を長期的な影響評価のうえで考慮すべきことが、野外試験により実際に明らかになった。
河村 弘; 土谷 邦彦; 中道 勝; 藤田 淳哉*; 佐川 尚司; 長尾 美春; Y.Gohar*; 池島 義昭; 斎藤 隆; 桜井 進; et al.
Fusion Technology 1998, 2, p.1289 - 1292, 1998/00
核融合炉増殖ブランケット設計において、トリチウム増殖材として微小球形状のリチウムタイタネイト(Li
TiO
)が候補材の1つとして挙げられている。しかしながら、微小球形状LiTiOからの低温時(250~400C)におけるトリチウム放出特性データはほとんどない。本研究では、JMTRを用いて、中性子照射下におけるLiTiO微小球からのトリチウム放出試験を行い、トリチウム放出特性に対するスィープガス流量水素添加量及び照射温度の影響を調べた。この結果、トリチウムは増殖材充填層中心温度100Cから、除々に放出されることが明らかになった。また、放出トリチウムのガス成分割合は、水分濃度の減少とともに増加し、定常時には93%程度になった。以上の結果から、低温時におけるLiTiO微小球からのトリチウム放出特性に関する有望なデータを取得することができた。
河地 有木; 鈴井 伸郎; 石井 里美; 尹 永根; 山口 充孝; 長尾 悠人; 神谷 富裕; 高橋 忠幸*; 中野 隆史*; 藤巻 秀
no journal, ,
原子力機構・宇宙航空研究開発機構・群馬大学では、宇宙航空研究開発機構で宇宙線の観測技術として開発されたSi/CdTeコンプトンカメラを基盤として、医学・生物学応用を目的とした半導体コンプトンカメラの開発研究を進めてきた。コンプトンカメラとは、RIイメージング装置において必須となる空間分解能に加え、エネルギー分解能を併せ持つイメージング装置であり、線源であるトレーサ核種の弁別が可能となる。植物研究への有用性を示すため、作物の生産を阻害する環境ストレスの1つであるナトリウム(
Na: 511keV)と、微量必須元素であるマンガン(
Mn: 835keV)の二核種のトレーサを用いて実証実験を行った。播種後約6週間の水耕栽培イネに、NaおよびMnを水溶液から同時に経根吸収させ、イネの地上部を1週間連続撮像した。その結果、両元素とも茎基部への強い集積を示したが、地上部の葉への移行性に差違が認められ、本手法が植物体内の複数元素の同時イメージングに有用であることが示された。
松永 武; 柳瀬 信之; 眞田 幸尚; 長尾 誠也*; 上野 隆; 佐藤 努*; 磯部 博志*; 天野 光; Tkachenko, Y.*
no journal, ,
Puの環境中挙動を系統的に把握することを目的として、チェルノブイリ発電所近傍の土壌・水中懸濁物・堆積物・河川水・湖沼水について事故起因のPuの濃度と物理的・化学的存在形態を調べた。発電所周辺の汚染土壌から、縦貫するプリピァチ川への事故起因Puの年間移動率は最大で約0.1%(1986年、事故発生年)であり、その後は約0.01%(2000年)まで低減したと推定される。Puは、土壌,水中懸濁物のいずれでも、有機物相並びに難溶解相(粘土鉱物等)に大部分が見いだされた。事故発電所下流10kmのプリピァチ川堆積物でもPuは難溶解相に集中的に存在し、Sr-90と対照的であった。このことは、土壌における難移動性,水中における難溶解性を意味している。Puが事故地域近傍の河川水により運ばれる物理的な形態は、60-80%が懸濁物に含まれた粒子態、10-20%がコロイド態、残る10-20%が低分子量の溶存成分であることが見いだされた。この運搬形態は、施設起因のPuについてローヌ川等で得られた結果とよく一致している。
三好 悠太*; 栗田 圭輔; 長尾 悠人*; 山口 充孝*; 鈴井 伸郎*; 尹 永根*; 石井 里美*; 河地 有木*; 日高 功太*; 吉田 英治*; et al.
no journal, ,
イチゴ生産において、光合成産物の転流は果実の肥大成長や物質集積を支配し、収量や品質に直接影響を及ぼす重要な生理機能である。高収益安定生産の実現のためには、光合成産物の転流におけるソース(各葉位)とシンク(各果実、根、新葉など)の対応関係を明らかにし、葉から果実への転流を適切に制御することが望まれる。我々はこれまでの研究で、植物に投与した放射性同位元素の動態を植物が生きたままの状態で可視化できるポジトロンイメージング技術(PETIS)を用い、イチゴの葉位によって異なる果実への転流動態を明らかにしてきた。その過程で、葉に投与したCがイチゴ果実の特に種子へ集積している様子を発見した。本研究では、イチゴの種子を除去し、除去前と除去後それぞれのC転流動態をPETISおよび開放型ポジトロン断層撮影装置(Open-PET)を用いて撮像し定量解析した。イチゴ種子の除去によってC転流量が22%低下した。果実に対する種子の乾物割合は約16%であり、イチゴ種子は果実よりも強いシンクとして働いている可能性が示唆された。
