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Abeykoon, S.*; Howard, C.*; Dominijanni, S.*; Eberhard, L.*; Kurnosov, A.*; Frost, D. J.*; Boffa Ballaran, T.*; 寺崎 英紀*; 坂巻 竜也*; 鈴木 昭夫*; et al.
Journal of Geophysical Research; Solid Earth, 128(9), p.e2023JB026710_1 - e2023JB026710_17, 2023/09
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Geochemistry & Geophysics)少量の硫化鉄鉱物は、地球のマントルから産出するほとんどの岩石や、天然のダイヤモンドに内包物として含まれている。水素は高温高圧下で硫化鉄鉱物に溶解している可能性があるが、地表の温度と圧力では失われている。本研究では、高温高圧下における硫化鉄中の重水素量を、11.4GPa, 1300Kまでの条件でJ-PARCのPLANETでの6軸型マルチアンビルプレスを用いたその場観察中性子回折実験により決定した。硫化鉄水素化物中の全重水素含有量は高温高圧下で増加することが明らかになった。この結果を用いて、大陸深部のリソスフェアマントル中の硫化鉄鉱物の水素含有量を見積もったところ、1700-2700ppmの範囲にあることがわかった。これはバルクマントル中の約2-3ppmの水素に相当する。
Johansen, M. P.*; Child, D. P.*; Collins, R.*; Cook, M.*; Davis, J.*; Hotchkis, M. A. C.*; Howard, D. L.*; Howell, N.*; 池田 篤史; Young, E.*
Science of the Total Environment, 842, p.156755_1 - 156755_11, 2022/10
被引用回数：4 パーセンタイル：53.82(Environmental Sciences)While they have appeared only recently in earth's history, radioactive particles from anthropogenic sources are widespread in global environments and present radiological harm potentials to living organisms. Here we compare a varied set of particles from past nuclear fission and non-fission sources in Australia of highly diverse magnitudes, release modes, and environments. Numerous radioactive particles persist in soils 60 + years after their release events. Particles can be distinguished by their Ca/Fe and Si/Fe elemental ratios, which in this study range over orders of magnitude and reflect the materials available during their individual formation events. The particles from nuclear testing have dominant 
Pu activity concentrations, relative to 
Sr and 
Cs, which increases long-term radiological hazard from alpha emissions if inhaled or ingested, and contrasts with particles from nuclear power accidents (e.g., Fukushima). Internal fracturing is more prevalent than previously reported, and fracturing is greater in Ca-rich vs. Si-dominated matrices.
Sn and spin-orbit splitting in neutron-rich nucleiOrlandi, R.; Pain, S. D.*; Ahn, S.*; Jungclaus, A.*; Schmitt, K. T.*; Bardayan, D. W.*; Catford, W. N.*; Chapman, R.*; Chipps, K. A.*; Cizewski, J. A.*; et al.
Physics Letters B, 785, p.615 - 620, 2018/10
被引用回数：7 パーセンタイル：53.6(Astronomy & Astrophysics)Low-lying neutron-hole states in Sn were populated via the 
Sn(d,t) reaction at Oak Ridge National Laboratory. The triton angular distributions were compared to DWBA calculations and revealed spectroscopic factors compatible with a single-hole nature of the states populated. The data permit to determine the spin-orbit splitting of the strongly bound 
and 
neutron orbits below the shell gap, which was compared to the splitting of the weakly bound 3
and 2
orbits above the gap. The comparison revealed a smaller energy splitting of the 3 orbits. All splittings were reproduced using Woods-Saxon calculations, and the lower splitting of the 3 orbits was explained to arise from the large radial extent of the wavefunction and small value of the amplitude at the surface. This result is important to understand at a fundamental level the spin-orbit interaction, and its effects on neutron-rich nuclei.
MgLund, M. V.*; Andreyev, A. N.; Borge, M. J. G.*; Cederk
ll, J.*; De Witte, H.*; Fraile, L. M.*; Fynbo, H. O. U.*; Greenlees, P. T.*; Harkness-Brennan, L. J.*; Howard, A. M.*; et al.
European Physical Journal A, 52(10), p.304_1 - 304_14, 2016/10
被引用回数：17 パーセンタイル：75.78(Physics, Nuclear)Beta-delayed proton emission from Mg has been measured at ISOLDE, CERN, with the ISOLDE Decay Station setup including both charged-particle and 
-ray detection capabilities. A total of 27 delayed proton branches were measured including seven so far unobserved. An updated decay scheme, including three new resonances above the proton separation energy in Na and more precise resonance energies, is presented. Beta-decay feeding to two resonances above the Isobaric Analogue State in Na is observed. This may allow studies of the 4032.9(2.4) keV resonance in 
Ne through the beta decay of Mg, which is important for the astrophysically relevant reaction 
O(
,)Ne. Beta-delayed protons were used to obtain a more precise value for the half-life of Mg, 91.4(1.0) ms.
Th, 
Np and 
U with beta-delayed raysIyengar, A.*; Norman, E. B.*; Howard, C.*; Angell, C.; Kaplan, A.*; Ressler, J. J.*; Chodash, P.*; Swanberg, E.*; Czeszumska, A.*; Wang, B.*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 304, p.11 - 15, 2013/06
被引用回数：8 パーセンタイル：53.52(Instruments & Instrumentation)Measurements of beta-delayed -ray spectra following 14-MeV neutron-induced fissions of Th, U, and Np were conducted at Lawrence Berkeley National Laboratory's 88-Inch Cyclotron. Spectra were collected for times ranging from 1 minute to 14 hours after irradiation. Intensity ratios of -ray lines were extracted from the data that allow identification of the fissioning isotope.
波多江 仰紀; Howard, J.*; 海老塚 昇*; 吉田 英次*; 中塚 正大*; 藤田 尚徳*; 成原 一途*; 山田 一博*; 舟場 久芳*; 平野 洋一*; et al.
Journal of Physics; Conference Series, 227, p.012002_1 - 012002_6, 2010/06
被引用回数：2 パーセンタイル：66.93(Physics, Applied)We have developed new technologies for an advanced Thomson scattering diagnostics to meet various requirements for understanding physical phenomena in fusion plasmas. These technologies for the advanced Thomson scattering diagnostics may contribute future Thomson scattering diagnostics. For example, a polarization interferometer is applicable for T
measurement with wide range and imaging measurement. A multipass Thomson scattering and high average power laser employing SBS-PCM may improve the S/N ratio and repetition rate for the measurement, and allows measurement with high spatial resolution. An SBS-PC is a promising technology for LIDAR to generate short laser pulse. A Cr, Nd:YAG will be used for high-efficiency and high average power laser system. Fully relativistic formulae will contribute to the spectrum analysis with wide Te range. A guideline to optimize wavelength channels will be useful for a design of spectrometer.
波多江 仰紀; Howard, J.*; 海老塚 昇*; 平野 洋一*; 小口 治久*; 北村 繁; 佐久間 猛; 濱野 隆
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.8, p.680 - 684, 2009/09
フーリエ変換分光の手法をトムソン散乱計測に初めて導入し、電子温度・密度測定の測定性能を向上させる手法を確立することを目指して、トムソン散乱のための偏光干渉計を開発中である。逆磁場ピンチ装置TPE-RXにおいて、既存のYAGレーザートムソン散乱システムを利用し、本計測手法の原理実証試験を行った。既存の干渉フィルターポリクロメーターと偏光干渉計を交互に用い、空間1点(プラズマ中心近傍)の電子温度の測定を行った結果、双方でほぼ同様の電子温度を得て、本方式による有効性を実証した。次のステップとして、本方式の実用性を実証するために、JT-60Uのための多チャンネル偏光干渉計を開発中である。ルビーレーザーによるトムソン散乱光をウォラストンプリズムへ入射し、結晶内の光路長を空間的に変化させることにより、インターフェログラムをICCD検出器で測定する。各種光源を用いた較正試験では、光源の波長に応じたインターフェログラムが取得でき、FFT処理を行うことによりスペクトルの再構成を行うことができた。
Howard, J.*; 波多江 仰紀
Review of Scientific Instruments, 79(10), p.10E704_1 - 10E704_3, 2008/10
被引用回数：3 パーセンタイル：19.4(Instruments & Instrumentation)Polarization interferometers have some potential efficiency advantages for imaging Thomson scattering spectral analysis. In this article we present a number of designs for high-efficiency imaging polarization interferometers for Thomson scattering spectral analysis. The use of high efficiency crystal polarizing beamsplitters (both displacement and angle) results in low-loss complementary passbands (no edge losses), simple imaging systems and wide field-of-view. The efficiency and relative merits of both multiple-filter and dispersive-type configurations are being assessed before installation on the JT-60U ruby-laser Thomson scattering system. Light is transferred from the viewing port via a linear array of optical fibre bundles which will be imaged through the interferometer onto the photocathode of an intensified CCD camera. Because of the broadband nature of the Thomson light, the optical delays required to Fourier analyze the spectrum are quite small. This leads to compact multi-color or dispersive systems based on combinations of Wollaston and Savart splitters and traditional waveplates.
波多江 仰紀; Howard, J.*; 平野 洋一*; 内藤 磨; 中塚 正大*; 吉田 英次*
Plasma and Fusion Research (Internet), 2, p.S1026_1 - S1026_5, 2007/11
核融合プラズマの電子温度・密度分布を測定するトムソン散乱では、散乱スペクトルの分光器として従来、回折格子を用いた分光器や干渉フィルターを用いたフィルターポリクロメータが使われてきた。これらの手法では、スループットが小さい、相対波長感度較正が必要といった課題がある。近年、フーリエ分光に基づく偏光干渉計をトムソン散乱へ応用することが提案され、この手法は上記の課題を改善できる可能性がある。本研究ではこの手法の原理実証のため、トムソン散乱計測のための偏光干渉計を開発中である。この手法では、干渉計の遅延光路長を適切に選んだとき、トムソン散乱光のコヒーレンスが電子温度と電子密度の関数で表現できることから、干渉信号強度から電子温度と電子密度が評価できる。JT-60での本格的な測定に先立ちTPE-RXで初期的な測定実験を行う予定である。プロトタイプの分光器では、TPE-RXの運転領域にあわせて、100
1000eVの電子温度レンジ,5
10
m
以上の電子密度をターゲットとして設計を行った。
波多江 仰紀; 中塚 正大*; 吉田 英次*; 内藤 磨; Howard, J.*
no journal, ,
トムソン散乱法は、プラズマの電子温度・密度を測定する計測方法であり、燃焼プラズマの最も重要な診断手法の一つである。核融合炉では、装置が大型かつ複雑になり、また放射線照射に常時さらされるため、トムソン散乱測定系の構成にさまざまな制約が課せられる。この制約を満たし燃焼プラズマ計測のために必須とされているのがLIDARトムソン散乱法(以下、「LIDAR」と略す。)である。国際熱核融合実験炉(ITER)のコアプラズマ計測においてもLIDARが検討されているが、空間分解能は10cm程度が限界であり、輸送障壁などの研究を行うには今後より高い空間分解能のLIDARが必要と考えられている。本研究では、LIDAR方式による燃焼プラズマのための温度・密度の高空間・高時間分解診断システムの検討を進めている。測定性能としては、空間分解能1cm程度,測定周期100ms以下,電子温度測定領域100eV40keV,密度測定範囲
310m
を目標とした。おもにレーザー,分光器,検出器について検討を行い、次のことがわかった。(1)レーザーとしてはアレキサンドライトレーザーが最も有望である。(2)高いスループット,波長チャンネル光路を等しくした新型ポリクロメータを提案した。(3)検出器であるストリークカメラは、光電面にGaAsPを用いることにより、従来の数倍の量子効率が得られS/N比が改善される。
波多江 仰紀; 中塚 正大*; 吉田 英次*; 内藤 磨; Howard, J.*
no journal, ,
トムソン散乱法は、プラズマの電子温度・密度を測定する計測方法であり、燃焼プラズマの最も重要な診断手法の一つである。核融合炉では、トムソン散乱測定系の構成にさまざまな制約が課せられる。この制約を満たし燃焼プラズマ計測のために必須とされているのがLIDARトムソン散乱法(以下、「LIDAR」と略す。)である。国際熱核融合実験炉(ITER)のコアプラズマ計測においてもLIDARが検討されているが、空間分解能は10cm程度が限界であり、輸送障壁などの研究を行うには今後より高い空間分解能のLIDARが必要と考えられている。本講演では、まず、トムソン散乱の原理と計測の実例について解説する。さらに、現在検討を進めている、LIDAR方式による燃焼プラズマのための温度・密度の高空間・高時間分解診断システムの解説を行う。この測定システムの測定性能としては、空間分解能1cm程度,測定周期100ms以下,電子温度測定領域100eV40keV,密度測定範囲310mを目標としている。これを達成するためにはパルス幅47ps,エネルギー7J,波長750nm,繰り返し周期10Hzのレーザーシステムが必要となる。このようなレーザー性能を満たすレーザーとしては、アレキサンドライトレーザー又はチタンサファイアレーザーが有望であるが、コンパクトなレーザーシステムを構築する場合、アレキサンドライトレーザーが最適である。
波多江 仰紀; 中塚 正大*; 吉田 英次*; 内藤 磨; Howard, J.*
no journal, ,
トムソン散乱法は、プラズマの電子温度・密度を計測する方法であり、燃焼プラズマの最も重要な診断手法の一つである。核融合炉では、装置が大型かつ複雑になるため、トムソン散乱測定系の構成にさまざまな制約が課せられる。この制約を満たし燃焼プラズマ計測のために必須とされているのがLIDARトムソン散乱法(以下、LIDARと略す。)である。国際熱核融合実験炉(ITER)のコアプラズマ計測においてもLIDARが検討されているが、空間分解能は10cm程度が限界であり、輸送障壁などの研究を行うには今後より高い空間分解能のLIDARが必要と考えられている。本研究では、LIDAR方式による燃焼プラズマのための温度・密度の高空間・高時間分解診断システムの検討を進めている。このシステムの測定性能としては、空間分解能1cm程度,測定周期100ms以下,電子温度測定領域100eV40keV,密度測定範囲310mを目標とした。おもにレーザー,分光器,検出器について検討を行い、次のことがわかった。本計測ではパルス幅47ps,エネルギー7J,波長750nm,繰り返し周期10Hzのレーザーが必要となるが、コンパクトなレーザーシステムを構築する場合、アレキサンドライトレーザーが最適である。高スループット,波長チャンネル光路を等しくした新型ポリクロメータを提案した。検出器であるストリークカメラでは、光電面にGaAsを用いることにより、従来の数倍の量子効率が得られ、S/N比が改善される。
波多江 仰紀; Howard, J.*; 平野 洋一*; 小口 治久*; 内藤 磨; 北村 繁
no journal, ,
トムソン散乱計測では、レーザーによる電子の散乱光のドップラー広がりを分光分析することにより、プラズマの電子温度・密度を測定する。散乱光の分光では、これまでに回折格子による分光器や干渉フィルターを用いたポリクローメータが用いられてきた。一方、分光器としてこれらの分光方式と異なる、フーリエ分光に基づく偏光干渉計が提案されている。本研究では、フーリエ分光に基づく偏光干渉計の原理実証のために、トムソン散乱計測用の偏光干渉計を開発中である。この方式では、比較的高いスループットが期待でき、少ない検出器で広い温度範囲をカバーできる可能性がある。本方式の原理実証試験は、逆磁場ピンチ装置TPE-RX(T
1keV, n510m)で実施予定であり、TPE-RXの運転パラメタに合わせて偏光干渉計の設計を行った。T1keVの温度領域で干渉信号のコントラストが最大となるよう、光路差を与える複屈折板(水晶板)の厚みは0.555mmとした。黒体放射炉を用いた予備試験では、黒体温度を1000
Cから1500Cまで変化させ、放射光の干渉信号を測定したところ理論値とほぼ一致し、本方式の原理実証の見通しを得た。講演では近日実施予定のTPE-RXにおける原理実証試験の準備状況を述べる。
波多江 仰紀; Howard, J.*; 平野 洋一*; 小口 治久*; 内藤 磨; 北村 繁
no journal, ,
トムソン散乱計測では、レーザーによる電子の散乱光のドップラー広がりを分光分析することにより、プラズマの電子温度・密度を測定する。散乱光の分光では、これまでに回折格子による分光器や干渉フィルターを用いたポリクローメータが用いられてきた。一方、分光器としてこれらの分光方式と異なる、フーリエ分光に基づく偏光干渉計が提案されている。本研究では、フーリエ分光に基づく偏光干渉計の原理実証のために、トムソン散乱計測用の偏光干渉計を開発中である。この方式では、比較的高いスループットが期待でき、少ない検出器で広い温度範囲をカバーできる可能性がある。本方式の原理実証試験は、逆磁場ピンチ装置TPE-RX(T1keV, n510m)で実施予定であり、TPE-RXの運転パラメタに合わせて偏光干渉計の設計を行った。T1keVの温度領域で干渉信号のコントラストが最大となるよう、光路差を与える複屈折板(水晶板)の厚みは0.555mmとした。黒体放射炉を用いた予備試験では、黒体温度を1000Cから1500Cまで変化させ、放射光の干渉信号を測定したところ理論値とほぼ一致し、本方式の原理実証の見通しを得た。講演では近日実施予定のTPE-RXにおける原理実証試験の初期結果について発表する予定である。
波多江 仰紀; Howard, J.*; 平野 洋一*; 小口 治久*; 内藤 磨; 北村 繁
no journal, ,
トムソン散乱光の分光では、これまでに回折格子による分光器や干渉フィルターを用いたポリクローメータが用いられてきた。一方、分光器としてこれらの分光方式と異なる、フーリエ分光に基づく偏光干渉計が提案されている。そこで、本研究では、フーリエ分光に基づく偏光干渉計の原理実証のために、トムソン散乱計測のための偏光干渉計を開発した。この方式は、比較的高いスループットが期待でき、少ない検出器で広い温度範囲をカバーできる特徴を持つ。本方式の原理実証試験は、逆磁場ピンチ装置TPE-RX(T1keV, n510m)で実施した。TPE-RXの運転パラメタに合わせて偏光干渉計の設計を行った。T1keVの温度領域で干渉信号のコントラストが最大となるよう、光路差を与える複屈折板(水晶板)の厚みは0.6mm近傍とした。黒体放射炉を用いた予備試験では、黒体温度を1000Cから1500Cまで変化させ、放射光の干渉信号を測定したところ理論値とほぼ一致し、本方式の原理実証の見通しを得た。TPE-RXにおける原理実証試験の初期結果として、本計測法による電子温度の測定を行い、既存のポリクロメータによる測定値とほぼ一致する結果を得た。これにより本計測法の有効性を実証することができた。
波多江 仰紀; Howard, J.*; 平野 洋一*; 小口 治久*; 北村 繁
no journal, ,
フーリエ変換分光の手法をトムソン散乱計測に初めて導入し、電子温度・密度測定の測定性能を向上させる手法を確立することを目指して、トムソン散乱のための偏光干渉計を開発中である。逆磁場ピンチ装置TPE-RXにおいて、既存のYAGレーザートムソン散乱システムを利用し、本計測手法の原理実証試験を行った。既存の干渉フィルターポリクロメーターと偏光干渉計を交互に用い、空間1点(プラズマ中心近傍)の電子温度の測定を行った結果、ショットの再現性,検出器回路ノイズ及び較正に問題が残るが、ほぼ同様の電子温度を得て、本方式による有効性を実証した。次のステップとして、本方式の実用性を実証するために、JT-60のための多チャンネル偏光干渉計を設計中である。光ファイバーからの拡散光(ルビーレーザーによるトムソン散乱光)を複屈折結晶へ入射し、結晶内の光路長を空間的に変化させることにより、強度の光路長による関数形(インターフェログラム)をICCD検出器で測定し、それをフーリエ変換することによりトムソン散乱スペクトルを求めることを検討している。
Sn studied via the Sn(d,t)Sn reactionOrlandi, R.; Pain, S. D.*; Bardayan, D. W.*; Gross, C. J.*; Smith, M. S.*; Jungclaus, A.*; Ahn, S.*; Jones, K. L.*; Pittman, S. T.*; Schmitt, K. T.*; et al.
no journal, ,
Knowledge of single-particle energies in the vicinity of exotic doubly-magic nuclei is of critical importance to understand evolution of nuclear structure. In the present work, the Sn(d,t)Sn reaction (Q=-1.055 MeV) was studied in inverse kinematics at HRIBF of Oak Ridge National Laboratory. The Sn ISOL beam was post-accelerated to an energy of 4.39 MeV/u using the ORNL HRIBF accelerator. The beam (average intensity of 1.2e4 pps) impinged on a 250 
g/cm
deuterated polyethylene target, for approximately 4 days. Ejected tritons were detected using the Super ORRUBA array of segmented Si telescopes. Low-lying states in Sn were populated in the experiment. Preliminary results will be shown.
