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He neutron spin filter at J-PARC奥平 琢也; 奥 隆之; 猪野 隆*; 林田 洋寿*; 吉良 弘*; 酒井 健二; 廣井 孝介; 高橋 慎吾*; 相澤 一也; 遠藤 仁*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 977, p.164301_1 - 164301_8, 2020/10
被引用回数：10 パーセンタイル：79.13(Instruments & Instrumentation)We are developing a neutron polarizer with polarized He gas, referred to as a He spin filter, based on the Spin Exchange Optical Pumping (SEOP) for polarized neutron scattering experiments at Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). A He gas-filling station was constructed at J-PARC, and several He cells with long spin relaxation times have been fabricated using the gas-filling station. A laboratory has been prepared in the MLF beam hall for polarizing He cells, and compact pumping systems with laser powers of 30 W and 110 W, which can be installed onto a neutron beamline, have been developed. A He polarization of 85% was achieved at a neutron beamline by using the pumping system with the 110 W laser. Recently, the first user experiment utilizing the He spin filter was conducted, and there have been several more since then. The development and utilization of He spin filters at MLF of J-PARC are reported.
河村 聖子; 高橋 竜太*; 石角 元志*; 山内 康弘*; 中村 雅俊*; 大内 啓一*; 吉良 弘*; 神原 理*; 青山 和弘*; 坂口 佳史*; et al.
Journal of Neutron Research, 21(1-2), p.17 - 22, 2019/05
MLF試料環境チーム低温・マグネットグループは、J-PARC MLFにおいて、利用者の実験のための冷凍機やマグネットの運用を行っている。これまでトップローディング型
He冷凍機、ボトムローディング型He冷凍機、希釈冷凍機インサート、超伝導マグネットを導入してきた。これらの機器の使用頻度は、ビーム出力、課題数の増加に伴い、ここ2年間で急激に高くなってきている。この状況に対応するために運用経験を加味しながら、これらの機器の性能向上作業を進めている。例えば、He冷凍機の制御ソフトには、自動の初期冷却および再凝縮のプログラムが備わっていたが、新たに、He potにヒーターを焚くことなくsorbの温度制御のみでHe potを温調するプログラムも作成した。また2017年は、超伝導マグネット用に、揺動型ラジアルコリメーター付きのOVCテールを製作した。このラジアルコリメーターの導入によりデータの質は劇的に向上し、中性子非弾性散乱実験でも超伝導マグネットが使用できるようになった。
梶本 亮一; 石角 元志*; 吉良 弘*; 金子 耕士; 中村 充孝; 蒲沢 和也*; 稲村 泰弘; 池内 和彦*; 飯田 一樹*; 村井 直樹; et al.
Physica B; Condensed Matter, 556, p.26 - 30, 2019/03
被引用回数：2 パーセンタイル：10.61(Physics, Condensed Matter)Magnets are important for studying magnetism and are commonly used as sample environment devices of neutron scattering instruments. However, the use of magnets was prevented at the time-of-flight direct-geometry neutron spectrometer 4SEASONS in Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) at J-PARC, because the instrument is surrounded by iron components, and it is equipped with a piece of equipment operated with magnetic bearings. In the present work, we investigate the influence of stray magnetic fields from a superconducting magnet which is shared among neutron scattering instruments in MLF. Based on the investigation, we modified 4SEASONS such that it can be used with the magnet. Finally, we successfully performed the first inelastic neutron scattering experiments with applied magnetic fields using this sample environment.
梶本 亮一; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 蒲沢 和也*; 池内 和彦*; 飯田 一樹*; 石角 元志*; 村井 直樹; 吉良 弘*; 中谷 健; et al.
Journal of Physics; Conference Series, 1021(1), p.012030_1 - 012030_6, 2018/06
被引用回数：3 パーセンタイル：88.67(Nuclear Science & Technology)4SEASONS is a medium-resolution thermal neutron chopper spectrometer in the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) at J-PARC. Although 4SEASONS is routinely used for many experiments by internal and external users, upgrading and maintenance work is still underway. This paper reviews the recent improvements of the instrument.
坂佐井 馨; 佐藤 節夫*; 瀬谷 智洋*; 中村 龍也; 藤 健太郎; 山岸 秀志*; 曽山 和彦; 山崎 大; 丸山 龍治; 奥 隆之; et al.
Quantum Beam Science (Internet), 1(2), p.10_1 - 10_35, 2017/09
J-PARC物質・生命科学実験施設では、中性子検出器、スーパーミラーや
Heスピンフィルターなどの光学機器、及びチョッパー等の中性子デバイスが開発され、据え付けられている。また、計算環境として機器制御、データ取得、データ解析、及びデータベースの4つのコンポーネントが整備されている。また、物質・生命科学実験施設では実験に使用される様々な試料環境が利用可能である。本論文では、これらの現状について報告する。
single crystal柏谷 裕美*; 白井 一実*; 松本 哲郎*; 柴田 肇*; 神原 浩*; 石角 元志; 永崎 洋*; 伊豫 彰*; 社本 真一; 黒沢 格*; et al.
Applied Physics Letters, 96(20), p.202504_1 - 202504_3, 2010/05
被引用回数：28 パーセンタイル：71.47(Physics, Applied)高圧合成されたPrFeAsO単結晶のc軸伝導特性をs字型ジャンクションを用いて調べられた。50Kで観測された約120倍の抵抗の異方性は、電子状態の異方性の存在を示している。c軸方向の得られた臨界電流密度は、2.9
10
A/cm
であり、Bi
Sr
La
CuO
の値よりも2ケタ高いものとなっている。
菅原 正明*; 丸山 亮*; 神原 洋*
JNC TJ7420 2005-047, 79 Pages, 2003/03
JNC-TJ7420-2005-047.pdf:12.71MB
断層運動による地下水流動への影響を調査する手法の開発に資するため,断層中に胚胎するとされる豊羽鉱脈鉱床の形状について情報を収集し,整理・解析した。豊羽鉱床を代表する4系統の鉱脈群(但馬-播磨,出雲-信濃,宗谷,空知)について,複数レベルの鉱脈平面図及び断面図をスキャンすることにより鉱脈の3次元的な分布特徴を画像データとして記録し,豊羽鉱床の代表的鉱脈の形態的特徴を鉱脈図,地質鉱床断面図及び鉱床スケッチを基に主要レベルごとに抽出した。鉱脈の形状は,浅部から深部に向かって,膨縮に富んだサイモイドカーブ脈
比較的一定の脈幅を有する緩いサイモイドカーブ脈比較的一定の脈幅を有する直線性に富んだ脈の順に変化する傾向が認められる。これは封圧の増加に対応して形成された剪断性割れ目の形状特性と考えられる。豊羽鉱山で求められた鉱脈のトレース長分布は,大津ほか(2001)で示された不確実性の幅の中にほぼ入っていることから,亀裂トレース長累積頻度分布は,規模,地域,岩種を問わず,ほぼ同一直線上にのると考えられる。
bulk samples and formation of columner defects on high-Tc supercoductor岡安 悟; 笹瀬 雅人; 北條 喜一; 知見 康弘; 岩瀬 彰宏; 池田 博*; 吉崎 亮造*; 神原 正*; 佐藤 浩行*; 浜谷 祐多郎*; et al.
Physica C, 382(1), p.104 - 107, 2002/10
被引用回数：28 パーセンタイル：75.41(Physics, Applied)新超伝導物質MgBの超伝導特性を改善するために照射効果を調べた。電子線照射は焼結体試料の粒界結合を損なうため、超伝導特性は悪くなる。一方、高エネルギー重イオン照射は、臨界電流密度ならびに不可逆磁場を改善する。また、高温超伝導体における円柱状欠陥生成メカニズムについて熱スパイクモデルを改良したTime-dependent Line Sourceモデルを適用して解析した。その結果、高速イオンが電子系に与えるエネルギーSeのうち1/4~1/3の値しか円柱状欠陥生成に寄与していないことがわかった。
SrCaCuO
irradiated with GeV heavy ions黒田 直志; 石川 法人; 知見 康弘; 岩瀬 彰宏; 池田 博*; 吉崎 亮造*; 神原 正*
Physical Review B, 63(22), p.224502_1 - 224502_5, 2001/06
被引用回数：9 パーセンタイル：48.04(Materials Science, Multidisciplinary)酸化物超伝導体の磁束系に及ぼす柱状欠陥の形態依存性について調べた。まずTEMによる観察の結果、GeVイオンによって生成される柱状欠陥は、電子的阻止能が大きい時は、連続的な、直径のそろった1本のトラックであるが、阻止能が小さくなるに従い、直径に大きな分布を持った構造になる。このような柱状欠陥形態に依存して、磁束のグラス転移の様子も変化する。阻止能の大きなイオンによって生成された欠陥は、Bose-glass転移をもたらすのに対し、阻止能の小さなイオンによる欠陥は、Bose-glass転移とくらべて、大きな臨界指数を持った、vortex glass転移をひきおこす。
神原 洋*; 一ノ瀬 孜*
JNC TJ7420 2005-045, 135 Pages, 2001/03
JNC-TJ7420-2005-045.pdf:25.79MB
断層破砕帯周辺の過去の水みちの三次元的な分布および割れ目と水みちの地応力の関係に関する情報を収集する目的で,熱水性鉱脈型鉱床の代表である豊羽鉱床を対象にして,文献調査および現地調査を実施した。さらに,文献調査で収集した地質・鉱床に関する基礎データ(坑道の天盤のスケッチ,試錐柱状図,地質鉱床図等)を補足して,調査結果を整理し,豊羽鉱床における裂罅およびその周辺岩盤の割れ目の分布の特徴と,周辺岩盤の水理地質的特徴について整理した。鉱化作用は断層系の中の特殊な構造的部分に集中しており,鉱脈の組織は断続的な沈殿の歴史を記録している。そのため,浅熱水性鉱脈は断裂・裂罅の水みちの化石と認識できるので,地下深部における熱水循環に関するナチュラルアナログとしての価値が高いと考えられる。豊羽鉱床では,鉱化作用を伴う熱水活動が2百万年にわたって,現在まで継続していたことが最近のK-Ar年代測定で示されている。鉱脈の内部組織から,裂罅形成・開口鉱石の沈殿・膠結が繰り返し起こったことが理解できる。すなわち,脈は裂罅開口・充填・破壊といった複雑な応力場の段階的な歴史の産物である。
(Sr,La)CuO and BiSrCaCuO single crystals with columnar defects黒田 直志; 石川 法人; 知見 康弘; 岩瀬 彰宏; 岡安 悟; 池田 博*; 吉崎 亮造*; 神原 正*
Physica C, 321(3-4), p.143 - 150, 1999/00
被引用回数：11 パーセンタイル：54.6(Physics, Applied)高温超伝導体に重イオン照射を行うと円柱状の欠陥が生じることが知られており、円柱状欠陥を持つ高温超伝導体の磁束ピニングや磁束の動的挙動に興味が持たれている。われわれは、異方性の異なるBi(Sr,La)CuO単結晶とBiSrCaCuO単結晶において重イオン照射により円柱状欠陥を導入し、その時の磁束の動的挙動を交流帯磁率測定により調べ、異方性が磁束の動的挙動にどのように影響するか調査した。BiSrCaCuO単結晶にでは、ボーズグラス転移が見いだされたが、非常に異方性が強いBi(Sr,La)CuOではボーズグラス転移は見いだせなかった。これは、2次元の極限では、グラス転移が0K以上で起こらないことに対応していると考えられる。
石川 法人; 知見 康弘; 岩瀬 彰宏; 前田 裕司; 鶴 浩二*; 道上 修*; 神原 正*; 三田村 徹*; 粟屋 容子*; 寺澤 倫孝*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 135, p.184 - 189, 1998/00
被引用回数：15 パーセンタイル：73.06(Instruments & Instrumentation)高温超伝導体EuBaCu
Oy薄膜に、イオン照射したときのC軸の照射量依存性を測定した。イオン種をHeからAuまで変化させ、またイオンのエネルギーを0.85MeVから200MeVまで変化させたときにC軸長の照射量に対する変化率がSe(電子的阻止能)、dJ/dx(primary ionization rate)に対してどういう振舞いを示すか調べた。但し、その際に弾性的はじき出しによる寄与をさし引き、電子励起による欠陥生成の寄与のみに着目した。その結果、電子励起による欠陥生成の効果は、Seのみではスケールされず、dJ/dxを用いるとよくスケールされることを見出した。また、その依存性はdJ/dxの4乗であり、これは、電子励起により形成されたイオンのクーロン反発により欠陥生成がなされた可能性を強く示唆するものである。
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：31.89(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。
I.Kadar*; H.Altevogt*; R.Koehrbrueck*; V.Montemayor*; A.Mattis*; G.Schiwietz*; B.Skogvall*; K.Sommer*; N.Stolterfoht*; 川面 澄*; et al.
Physical Review A, 44(5), p.2900 - 2912, 1991/09
被引用回数：5 パーセンタイル：39.05(Optics)ナトリウム様のアルゴンイオンとイオウイオンの-電子励起状態が0゜電子分光法を用いて調べられた。オージェ電子スペクトルはモノポール、ダイポール、ダイポール励起により2S,2P電子が励起されたことに起因していると同定された。衝突強度を平面波ボルン近似で求め、スペクトルと比較した結果、モノポール励起によるピークは計算値よりかなり大きいことがわかり、配置間相互作用に大きく影響されることを明らかにした。
川面 澄*; 左高 正雄; 楢本 洋; 今井 誠; 小牧 研一郎*; 山崎 泰規*; 黒木 健郎*; 金井 保之*; 神原 正*; 粟屋 容子*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 53(4), p.421 - 425, 1991/04
被引用回数：16 パーセンタイル：83.01(Instruments & Instrumentation)高エネルギー(64MeV、90MeV)多価イオン(S
,S
,Sc
)と原子・固体との衝突において0度方向(ビーム方向)に放出される2次電子のエネルギースペクトルを測定した。そのスペクトルの中で入射イオンから放出される電子に着目して研究を行なった。S、Scイオンからのスペクトル線は2p空孔に起因する遷移による多くの線から構成され、Sイオンからのものは1s2pnlからのコスタークロニッヒ遷移によるスペクトル線で構成されているものと同定された。さらに固体ターゲットと気体ターゲットの違いによるイオンの励起過程の変化、3電子が関与するオージェ過程について議論された。
川面 澄*; 左高 正雄; 山崎 泰規*; 小牧 研一郎*; 金井 保之*; 楢本 洋; 黒木 健郎*; 神原 正*; 粟屋 容子*; 中井 洋太; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 48, p.103 - 106, 1990/00
被引用回数：17 パーセンタイル：82.1(Instruments & Instrumentation)原研タンデム加速器を用いて多価イオンの0゜電子分光を行った。64MeVSイオンとHeガス及び炭素薄膜との衝突においてイオンからイオンビーム方向に放出される電子のスペクトルを測定し、Heと炭素薄膜との標的に違いによる変化を研究した。電子スペクトルは多くのピークから成っているが、それらは1S2pnl-1S2sel(n=9~19)のCoster-Kronig遷移によるものと同定された。特にn=9の自動電離に関して、角運動量(l)分布が測定され、炭素薄膜との衝突においてイオンの高いl状態が作られることがわかった。
神原 豊三; 宇野 英郎; 荘田 勝彦; 平田 穣; 庄司 務; 小早川 透; 高柳 弘; 藤村 勤; 森田 守人; 市原 正弘; et al.
JAERI 1045, 11 Pages, 1963/03
この報告書はJRR-2の第1次出力上昇試験後、設計出力10MWの出力上昇までの1つのステップとしての3MW,第2次出力上昇試験について記したものである。試験は昭和36年11月15日から開始され、11月29日に3MWに到達し、3MWでの連続運転を行って12月16日終了した。
JRR-2管理課; 神原 豊三; 荘田 勝彦; 平田 穣; 庄司 務; 小早川 透; 両角 実; 上林 有一郎; 蔀 肇; 小金澤 卓; et al.
JAERI 1027, 57 Pages, 1962/09
1961年3月に行われたJRR-2の第1次出力上昇試験全般にわたって記してある。まず第1章に出力上昇の問題となった第1次燃料について、燃料要素の仕様・検査及び問題点と安全性についての検討をした結果を述べてある。この検討に従い、万一燃料被覆破損が生じた場合、でき得る限り早期に発見し、処置を容易にするために破損燃料検出装置を追加設置した。この破損燃料検出装置の検出の方法,装置の内容について第2章に記してある。最後に第3章に実施した第1次出力上昇試験の経過について述べてある。
神原 豊三; 荘田 勝彦; 平田 穣; 庄司 務; 萩野谷 欣一; 小早川 透; 八巻 治恵; 横田 光雄; 堀木 欧一郎; 柚原 俊一; et al.
JAERI 1023, 120 Pages, 1962/09
JRR-2原子炉は、1956年11月米国AMF社と契約を結び、1958年4月より建設工事に着手した。建設工事期間には、ほかの報告に見られるように、種々の問題があり、据付組立が完了したのは1959年12月末であった。その後引続き、制御系,冷却系の機能試験が行われた。これはそれらの試験の報告である。
JRR-2管理課; 神原 豊三; 荘田 勝彦; 平田 穣; 庄司 務; 萩野谷 欣一; 小早川 透; 八巻 治恵; 横田 光雄; 堀木 欧一郎; et al.
JAERI 1024, 79 Pages, 1962/08
この報告は、JRR-2が臨海になる前に行った重水ヘリウム系の乾燥及び重水注入と、臨海後1960年11月の3000kWへの第2次出力上昇に至るまでに実施した重水の分析とイオン交換樹脂の重水化,ヘリウムの純化及び二次冷却水の処理について、その問題点とこれを解決するためにとった方法及び実施の経験を、5編にまとめたものである。JRR-2は重水減速冷却型であって、重水は入手が容易でなく、その稀釈あるいは消耗は炉の運転上重大な問題となる恐れがあるので、その炉への注入は臨界前に重水ヘリウム系を十分に乾燥した後慎重に行った。臨界後は重水濃度,pH,不純物,放射性核種等運転上重要なものについて測定を行い、また、精製系のイオン交換樹脂は軽水を重水と置換して取り付けた。ヘリウム系は1960年2月出力上昇に先立って空気とヘリウムを置換し、その後は活性炭吸収装置を内蔵する純化装置により純化を行っている。二次冷却水については腐食による障害を監視しながら処理を実施してきた。以上のような作業を行うことにより、水ガス系にはほとんど問題なく、炉は安全に運転することができた。
