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論文

Performance of the main ring BPM during the beam commissioning at J-PARC

外山 毅*; 荒川 大*; 平松 成範*; 五十嵐 進*; Lee, S.*; 松本 浩*; 小田切 淳一*; 手島 昌己*; 飛山 真理*; 橋本 義徳*; et al.

Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.981 - 983, 2010/05

J-PARC MRのビームコミッショニング中のBPMの運用経験について報告する。サブジェクトは、(1)特にビームダクトの段差の影響,(2)1秒平均に対し30ミクロンの位置分解能,(3)ビームを使った位置校正である。

論文

Analysis of resonant inelastic X-ray scattering at the $$K$$ edge in NiO

高橋 学*; 五十嵐 潤一*; 野村 拓司

Physical Review B, 75(23), p.235113_1 - 235113_9, 2007/06

 被引用回数:18 パーセンタイル:34.5(Materials Science, Multidisciplinary)

反強磁性体NiOのNi$$K$$吸収端における共鳴非弾性X線散乱スペクトルの理論解析を行った。反強磁性基底状態をHartree-Fock近似で求め、内殻正孔によるポテンシャルをBorn近似で扱い、電子相関の効果を乱雑位相近似で扱った。結果として実験結果で得られているスペクトル形状とその光子波数変化依存性が定量的に説明される。

論文

遷移金属化合物における共鳴非弾性X線散乱の理論

野村 拓司; 五十嵐 潤一*; 高橋 学*

放射光, 20(3), p.171 - 179, 2007/05

最近、高輝度放射光を利用することにより、遷移金属化合物などのいわゆる相関の強い電子系における電子励起スペクトルが観測されている。特に、硬X線領域での遷移金属$$K$$吸収端における共鳴非弾性X線散乱(RIXS)実験により、光子の波数変化に依存した励起スペクトルが観測されている。本稿では、最近著者たちによって作られたRIXSの微視的理論を解説する。そこでは、散乱スペクトルが遷移金属$$d$$電子の動的密度相関関数に関係付けられることが重要である。幾つかの遷移金属酸化物で観測されているスペクトルの形状及びその波数依存性が半定量的に説明される。

論文

Design of thick septa magnets based on 3D field calculation for the 3 GeV rapid cycling synchrotron of J-PARC

渡辺 真朗; 入江 吉郎; 神谷 潤一郎; 島田 太平; 高柳 智弘; 藤森 寛*; 五十嵐 進*; 川久保 忠通*; 中山 久義*

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 16(2), p.1350 - 1353, 2006/06

 被引用回数:2 パーセンタイル:78.94(Engineering, Electrical & Electronic)

J-PARC 3GeV RCSの入出射用セプタム電磁石は7台あり、入射に2台、廃棄ラインに2台、出射に3台用いられる。セプタム電磁石には全て機械的安定性のため、DC電流で動作するよう設計している。また、真空システムへの冷却水のリークによるアクシデント等を避けるため、真空外(air region)で動作される。われわれは3次元静磁場計算コードTOSCAを用い、セプタム電磁石を設計している。このプレゼンテーションでは磁場計算の結果について議論する。

論文

Highly efficient homogeneous liquid-liquid extraction of lanthanoid ions in a strong acidic solution

渕向 純一*; 山口 仁志*; 目黒 義弘; 久保田 俊夫*; 五十嵐 淑郎*

Solvent Extraction Research and Development, Japan, 13, p.139 - 146, 2006/00

抽出剤,リン酸ジ-2-エチルへキシル(D2EHPA)を用いる均一液液抽出法(ペルフルオロオクタン酸イオン(PFOA$$^{-}$$)/アセトン系のpH依存相分離現象を利用する方法)によって強酸性条件下(pH1付近)において13種類のランタノイドイオン(III)を高倍率濃縮で抽出することに成功した。この実験条件下において、各ランタノイドの抽出率は、約85$$sim$$95%が得られた。また、水相(Vw)と析出相(Vs)の体積比(Vw/Vs)は、1,580倍(47.5ml$$Xrightarrow Y$$30$$mu$$l)を達成した。抽出化学種は、水/シクロヘキサン系における一般的な溶媒抽出を用いて、抽出剤,PFOA,酢酸ナトリウムなどの濃度を変化させることにより検討した。結果として、3価のランタノイドイオンの抽出化学種は、金属とD2EHPAが1:3の組成比の錯体であると推定した。

論文

Analysis of resonant inelastic X-ray scattering in La$$_2$$CuO$$_4$$

野村 拓司; 五十嵐 潤一*

Physical Review B, 71(3), p.035110_1 - 035110_5, 2005/01

 被引用回数:43 パーセンタイル:16.05(Materials Science, Multidisciplinary)

銅酸化物高温超伝導体の母物質であるLa$$_2$$CuO$$_4$$における共鳴非弾性X線散乱の実験結果を理論的に解析した。平均場近似で基底状態を記述し、励起過程を乱雑位相近似で扱った。実験ではスペクトルの形状に光子の運動量移行への強い依存性が得られているが、これらを定量的に説明することに成功した。

論文

Anisotropy of resonant inelastic X-ray scattering at the $$K$$ edge of Si; Theoretical analysis

西川 裕規; 薄田 学; 五十嵐 潤一*

Journal of the Physical Society of Japan, 73(11), p.3171 - 3176, 2004/11

 被引用回数:3 パーセンタイル:71.39(Physics, Multidisciplinary)

シリコンのK吸収端での共鳴非弾性X線散乱を、移行運動量,入射光エネルギー,入射光偏光を変化させて理論的に研究した。シリコンのK吸収端での共鳴非弾性X線散乱の異方性の存在を確認し、シリコンのK吸収端での共鳴非弾性X線散乱の実験結果に定量的な説明を提供した。シリコンのK吸収端での共鳴非弾性X線散乱のスペクトルの形状の含意を明らかにした。その結果、シリコンのK吸収端での共鳴非弾性X線散乱は、シリコンの価電子バンドの分散を反映して異方性を持つことが理論的に確認できた。またシリコンの内殻寿命幅は、異方性を持つにはかろうじて小さいが、スペクトルから価電子バンドの分散を決めるには大きいことがわかった。シリコン等の半導体,バンド絶縁体の共鳴非弾性X線散乱のスペクトルが異方性を持つための条件は、中間状態での寿命と伝導電子バンドの底の構造で決まることを提示し、一般的に半導体,バンド絶縁体の共鳴非弾性X線散乱のスペクトルが異方性を持つことは困難な傾向にあることがわかった。

論文

J-PARC用リニアックSDTL部ビーム位置モニターの設計

富澤 哲男; 木代 純逸; 廣木 文雄; 佐藤 進; 五十嵐 前衛*; Lee, S.*; 濁川 和幸*; 外山 毅*

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.165 - 167, 2004/08

J-PARCではビーム診断系のビームモニター製作を進めている。この論文では、SDTL部ビーム位置モニターの現状を記述する。ストリップライン型モニターのインピーダンスは、筐体と電極の形状により調整する。4枚のストリップラインを用いたビーム位置モニターは、すでに中間輸送系(MEBT)で調整を行っている。幾つかのビーム状態におけるビーム位置測定の予備試験の結果も報告する。

論文

J-PARC LINAC用ビーム位置検出器の較正

佐藤 進; 富澤 哲男; 廣木 文雄; Lee, S.*; 五十嵐 前衛*; 池上 雅紀*; 上野 彰; 近藤 恭弘; 長谷川 和男; 外山 毅*; et al.

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.467 - 469, 2004/08

J-PARC LINACではビーム位置検出器(BPM)として、ビーム輸送用チェンバー上にストリップ型ピックアップ電極(50$$Omega$$)を設置した構造を用いる。較正は(1)(ビーム模擬用に加速周波数324MHzを印加した)ワイヤによる設置前スキャン,(2)ビームを用いた設置後スキャン(BBC)の2段階である。電極形状設計とともに、既に初歩的な結果を得ているBBCを含め、ビーム位置測定の系統的較正について報告する。

論文

Theoretical study on resonant inelastic X-ray scattering in quasi-one-dimensional cuprates

野村 拓司; 五十嵐 潤一*

Journal of the Physical Society of Japan, 73(7), p.1677 - 1680, 2004/07

 被引用回数:24 パーセンタイル:25.39(Physics, Multidisciplinary)

擬1次元銅酸化物におけるCu1$$s$$-4$$p$$共鳴吸収に伴う非弾性X線散乱を理論的に解析した。おもにスペクトル形状の強い運動量変化依存性に焦点を当てて議論を行った。反強磁性的基底状態を平均場近似で記述し、そこからの電子励起を乱雑位相近似で扱った。電子相関を摂動的に考慮することにより、実験結果と半定量的に一致したスペクトルの運動量変化依存性が得られることを示した。

論文

Design of RCS magnets for J-PARC 3-GeV synchrotron

谷 教夫; 安達 利一*; 五十嵐 進*; 渡辺 泰広; 染谷 宏彦*; 佐藤 皓*; 木代 純逸

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 14(2), p.409 - 412, 2004/06

 被引用回数:14 パーセンタイル:39.81(Engineering, Electrical & Electronic)

J-PRAC 3GeV陽子シンクロトロンは25Hzの速い繰り返しで電磁石を励磁するシンクロトロンである。1MWの大強度ビームを達成するために大口径の電磁石が必要とされている。大口径の電磁石は、従来の電磁石と比べて大きな漏れ磁場が発生することが予想される。本論文では、RCS電磁石の設計手法を説明し、偏向電磁石と四極電磁石の磁場計算と電磁石の各構成要素について報告する。

論文

Magnetic resonant X-ray scattering at the Ga $$K$$ edge in UGa$$_3$$; A Band theoretical approach

薄田 学; 五十嵐 潤一*; 小玉 祥生*

Physical Review B, 69(22), p.224402_1 - 224402_5, 2004/06

 被引用回数:19 パーセンタイル:31.91(Materials Science, Multidisciplinary)

UGa$$_3$$のGa-$$K$$吸収端における磁気共鳴X線散乱スペクトルを、局所密度近似によるバンド計算に基づいて理論解析した。その結果、Ga$$4p$$バンドの軌道分極が起源となって磁気共鳴散乱スペクトルが得られることがわかった。そのGa$$4p$$バンドの軌道分極は、隣接するUサイトの$$5f$$バンドの大きな軌道分極によって誘起されたものであり、したがって、Ga-$$K$$吸収端における磁気共鳴散乱スペクトルは隣接Uサイトの軌道分極と密接に関係していると言える。

論文

Resonant inelastic X-ray scattering at the K edge of Ge

西川 裕規; 薄田 学; 五十嵐 潤一*; 小路 博信*; 岩住 俊明*

Journal of the Physical Society of Japan, 73(4), p.970 - 975, 2004/04

 被引用回数:6 パーセンタイル:55.98(Physics, Multidisciplinary)

GeのK吸収端のエネルギーは硬X線領域に属する。したがってGeの電子系と電磁場の間での運動量移行は無視できなくなる。そこで共鳴X線非弾性散乱スペクトルの散乱ベクトル依存性の有無が興味の対象となる。以上述べたことを動機としてGeのK吸収端での共鳴X線非弾性散乱の実験とその理論解析を行った。結果として実験結果と理論解析はよい一致を示した。またGeの場合、共鳴X線非弾性散乱スペクトルの散乱ベクトル依存性はほとんど無いことが実験,理論的に確認された。これは内殻電子の寿命幅がGeの伝導バンド幅と等しいことによって共鳴X線非弾性散乱スペクトルが価電子バンドのp電子の状態密度の重ね合わせで書けるという事由によることが理論的にわかった。一般的に言って、硬X線領域での共鳴X線非弾性散乱の実験で価電子バンドの分散を決定するのは難しいと結論した。

論文

Cooperative Jahn-Teller effect on the X-ray diffraction spectra in DyB$$_{2}$$C$$_{2}$$

長尾 辰哉*; 五十嵐 潤一

Physica B; Condensed Matter, 345(1-4), p.70 - 73, 2004/03

 被引用回数:1 パーセンタイル:91.67(Physics, Condensed Matter)

DyB$$_{2}$$C$$_{2}$$の共鳴X線散乱に及ぼす格子歪みの効果を調べるため、低エネルギー準位を記述する結晶場ハミルトニアンを研究した。4重に縮退した基底状態を用いて、絶対零度での協力的ヤーンテラー効果を解析した。ボロンと炭素原子から構成されるシートがある種のバックリングした状態がエネルギー的に有利な状態であることを見いだした。この事実から、斜めに四重極モーメントが向いた秩序相が自然に導かれる。この格子歪みは5dバンドに変調をあたえ、Dy L$$_{III}$$吸収端での大きなRXSスペクトル強度を生じさせる。

論文

${it ab-initio}$ calculation of magnetic resonant X-ray scattering spectra in NiO

薄田 学; 高橋 学*; 五十嵐 潤一

Physical Review B, 69(1), p.014408_1 - 014408_7, 2004/01

 被引用回数:10 パーセンタイル:49.47(Materials Science, Multidisciplinary)

この論文では、反強磁性体NiOのNi原子$$K$$吸収端における磁気共鳴X線散乱スペクトルを第一原理計算に基づいて解析した結果を報告している。散乱振幅の計算では、共鳴過程における双極子遷移及び四重極子遷移を考慮し、また非共鳴散乱振幅も考慮した。スピン軌道相互作用を通して非占有バンドが軌道分極することにより磁気散乱スペクトルが現れることを計算から明らかにした。

論文

Systematic calibration of beam position monitor in the high intensity proton accelerator (J-PARC) linac

佐藤 進; 五十嵐 前衛*; Lee, S.*; 富澤 哲男; 廣木 文雄; 木代 純逸; 池上 雅紀*; 近藤 恭弘; 長谷川 和男; 上野 彰; et al.

Proceedings of 22nd International Linear Accelerator Conference (LINAC 2004), p.429 - 431, 2004/00

現在建設中のMWクラス大強度陽子加速器(J-PARC)においては、ビームロスを最小限に抑えることが必要である。これに伴い、数100マイクロメーター以下程度でビームの軌道の監視・制御が必要になる。加速初段はLINACを用いるが、ここでのビーム位置検出器はストリップライン型の電極(50オーム)を用いる。本論文ではLINACビーム位置検出器の系統的較正について報告する。

論文

Interference between thomson scattering and resonant scattering in X-ray diffraction from CeB$$_{6}$$

長尾 辰哉*; 五十嵐 潤一

Journal of the Physical Society of Japan, 72(9), p.2381 - 2384, 2003/09

 被引用回数:9 パーセンタイル:44.24(Physics, Multidisciplinary)

CeB$$_{6}$$の反強四重極秩序相におけるL吸収端近傍の共鳴散乱とトムソン散乱の両方の過程を考慮してX線回折の機構を理論的に研究した。格子歪み無しで、4f状態の反強四重極秩序相での電荷の異方性から実験に対応するトムソン散乱強度を計算で得る事ができた。この大きさはL吸収端近傍で共鳴散乱強度と同程度になり、二つの項は干渉を示すことを見いだした。これは、実験事実とよく対応する。これらの結果から、共鳴散乱及びトムソン散乱の両方とも反強四重極秩序の直接の反映であると結論される。

論文

J-PARCリニアック用ビームモニター

富澤 哲男; 木代 純逸; 五十嵐 前衛*; Lee, S.*; 廣木 文雄

Proceedings of 28th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.428 - 430, 2003/08

J-PARCリニアックで扱う大強度陽子ビームを安全に加速するためには、ビーム損失をいかに抑えられるかが重要なファクターであり、高品質ビームの発生や正確なビーム輸送とともに、ビーム診断系の役割が大切である。このビーム診断系に用いられるビームモニターには、目的に応じ電流モニター,位相モニター,ビーム位置モニター,プロファイルモニター,ビームサイズモニター,スクリーンモニター及びビーム損失モニターなどがあり、これらのビームモニターの現状における種類,配置及びデータ処理について報告する。

論文

X-ray magnetic circular dichroism at the ${it K}$ edge of Mn$$_{3}$$GaC

高橋 学*; 五十嵐 潤一

Physical Review B, 67(24), p.245104_1 - 245104_5, 2003/06

 被引用回数:22 パーセンタイル:27.13(Materials Science, Multidisciplinary)

Mn$$_{3}$$GaC強磁性相のK端におけるX線磁気円二色性の起源を、第一原理計算に基づき研究した。LDAに基づき、スピン軌道相互作用を取り入れて、Mn及びGaのK端におけるスペクトルを計算し、実験とよく一致する結果を得た。スペクトルの構造のそれぞれに対応する過程を解析し、p状態の軌道分極の機構をはっきりさせた。また、総和則を導いた。

論文

Lattice distortion and resonant X-ray scattering in DyB$$_{2}$$C$$_{2}$$

五十嵐 潤一; 長尾 辰哉*

Journal of the Physical Society of Japan, 72(5), p.1279 - 1286, 2003/05

 被引用回数:13 パーセンタイル:35.9(Physics, Multidisciplinary)

DyB$$_{2}$$C$$_{2}$$における四重極秩序相におけるDyのL吸収端における共鳴X線散乱スペクトルを研究した。BとC原子の層の ゆがみを解析して、副格子ごとに違う主軸をもつ結晶場の有効モデルを構成した。5d状態はバンドとして扱い、4f状態は局在状態として扱い、双極子近似の範囲でスペクトルを計算した。格子歪が直接5d状態を変調する機構と格子歪により変調を受けた4f状態がクーロン相互佐用を通して5d状態を変調するとの機構の両方を調べて、前者の機構が圧倒的に大きいことを見いだした。

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