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論文

J-PARC muon facility, MUSE

三宅 康博*; 下村 浩一郎*; 河村 成肇*; Strasser, P.*; 牧村 俊助*; 幸田 章宏*; 藤森 寛*; 中原 一隆*; 竹下 聡史*; 小林 庸男*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 225, p.012036_1 - 012036_7, 2010/06

 被引用回数:7 パーセンタイル:91.45

The science facility (MUSE) along with the neutron, hadron and neutrino facilities is one of the experimental areas PF the J-PARC project, which was approved for construction in a period from 2001 to 2008. Construction of the MLF building was started in the beginning of 2004, and was completed at the end of the 2006 fiscal year. On September 19th, 2008, the graphite target for muon production was placed into the 3 GeV proton beam line. On September 26th, 2008, we finally succeeded to extract surface muon beams. We also succeeded in the extraction of the decay muons on December 25th, 2008.

論文

J-PARC decay muon channel construction status

Strasser, P.*; 下村 浩一郎*; 幸田 章宏*; 河村 成肇*; 藤森 寛*; 牧村 俊助*; 小林 庸男*; 中原 一隆*; 加藤 峯夫*; 竹下 聡史*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 225, p.012050_1 - 012050_8, 2010/06

 被引用回数:11 パーセンタイル:95.51

The new Muon Science Facility (MUSE) that is now under construction at J-PARC in the Materials and Life Sciences Facility (MLF) building will comprise four types of muon channels. In the first stage, a conventional superconducting decay muon channel (D-Line) was constructed, which can extract surface (positive) muons with an expected muon yield of $$10^7$$/s and decay positive/negative muon up to 120 MeV/c, with an expected muon yield of a few $$10^6$$/s at 60 MeV/c for both positive and negative muons. This channel will be used for various kinds of muon experiments like $$mu$$SR, muon catalyzed fusion and nondestruction elements analysis.

論文

Birth of an intense pulsed muon source, J-PARC MUSE

三宅 康博*; 下村 浩一郎*; 河村 成肇*; Strasser, P.*; 牧村 俊助*; 幸田 章宏*; 藤森 寛*; 中原 一隆*; 門野 良典*; 加藤 峯夫*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 404(5-7), p.957 - 961, 2009/04

 被引用回数:11 パーセンタイル:47.73(Physics, Condensed Matter)

ミュオン科学実験施設(MUSE)はJ-PARCの実験施設の一つである、MUSEは中性子とミュオン利用の実験施設である物質生命科学実験施設(MLF)の中にある。MLFの建屋建設は2004年にはじまり、2006年度末に完了した。われわれはそこにビームライン機器の設置を行っており、最初のミュオンビームが2008年の秋に発生する予定である。

論文

Spectroscopic diagnostics in boundary plasmas

仲野 友英; 藤本 孝*; 後藤 基志*; 畑山 明聖*; 門 信一郎*; 加藤 隆子*; 季村 峯生*; 久保 博孝; 村上 泉*; 大野 哲靖*; et al.

Annual Report of National Institute for Fusion Science; April 2003 - March 2004, P. 414, 2003/10

核融合科学研究所共同研究「境界層プラズマの分光診断」の概要について報告する。本共同研究では研究会形式の作業会を平成15年12月に開催した。研究協力者以外にも学生を含めた聴講者が10人を超え、活発な議論が行われた。講演者はデータ生産,モデリング/解析コード作成及び実験データ解析に携る研究者の3グループに分類され、それぞれの立場から研究の進展状況・課題などがまとめて報告された。各人の研究内容は学術的な観点から有機的に結びつくものであり、参加者においては相互横断的な知見が得られ、関連する原子分子データの必要性が改めて認識された。

論文

Development of electrochemical hydrogen pump under vacuum condition for a compact tritium gas cycling system

加藤 岑生; 伊藤 剛士*; 須貝 宏行; 河村 繕範; 林 巧; 西 正孝; 棚瀬 正和; 松崎 禎市郎*; 石田 勝彦*; 永嶺 謙忠*

Fusion Science and Technology, 41(3), p.859 - 862, 2002/05

原研では核融合研究の推進のために、小型トリチウムリサイクルシステムの開発を進めている。従来、原研が開発し、55.5TBq(1500Ci)の純粋なトリチウムガスを濃縮してきたガスクロマトシステムでは、分離後のキャリヤーガス中のトリチウムをモレキュラーシーブスカラムに捕集し、次いでキャリヤーガスの流れを切り替え、循環させてウランゲッターに捕集している。本システムでは、分離後のキャリヤーガス中のトリチウムのみをプロトン導電体により透過させ、直接ウランゲターに捕集するなどの改良を行い、自動化することを考えている。各種の実験で使用したトリチウム混合ガスから実験現場でトリチウムを回収し、再利用できれば、核融合研究をより効率的に進めることができる。また、小型トリチウムリサイクルシステムは、英国のRIKEN-RAKLミュオン触媒核融合研究を進めるでも非常に有用である。

論文

He accumulation effect in solid and liquid D-T mixture

河村 成肇*; 永嶺 謙忠*; 松崎 禎市郎*; 石田 勝彦*; 中村 哲*; 坂元 眞一*; 岩崎 雅彦*; 棚瀬 正和; 加藤 岑生; 黒沢 清行; et al.

Hyperfine Interactions, 118(1-4), p.213 - 215, 1999/00

英国Rutherford Appleton Laboratory,ISIS内のRIKEN-RALミュオン施設において現在D-T反応によるミュオン触媒核融合($$mu$$CF)実験中である。RIKEN-RALミュオン施設でトリチウムの$$beta$$崩壊で生成したHe-3がD-Tの混合固体中に蓄積し、液体では蓄積しないことを見いだした。実際、D-T濃度比が3:7の時の液体では、ニュートロンの放出減少率はターゲットを液化した直後から変化しないが、固体では、固化直後から増加する。このことから、すべてのHe-3が固体の中に残ることを示していると考えられる。これらの実験結果について報告する。

論文

Muon catalyzed fusion and muon to $$^{3}$$He transfer in solid T$$_{2}$$ studied by X-ray and neutron detection

松崎 禎市郎*; 永嶺 謙忠*; 石田 勝彦*; 中村 哲*; 河村 成肇*; 棚瀬 正和; 加藤 岑生; 黒沢 清行; 橋本 雅史; 須貝 宏行; et al.

Hyperfine Interactions, 118(1-4), p.229 - 234, 1999/00

英国Rutherford Appleton Laboratory,ISIS内のRIKEN-RALミュオン施設において、現在D-T反応によるミュオン触媒核融合($$mu$$CF)実験中である。トリチウム取り扱いシステムを使用して、高純度トリチウムの1500Ciを用いて、実験の直前にHe-3を除いた液体及び固体におけるtt$$mu$$反応を観測した。実際tt$$mu$$反応は、dt$$mu$$反応のバックデータとしてだけでなく、tt$$mu$$反応に関連した新しい物理現象として重要である。この実験結果について報告する。

論文

Tritium gas handling system for muon catalyzed fusion research at RIKEN-RAL muon facility

松崎 禎市郎*; 永嶺 謙忠*; 棚瀬 正和; 加藤 岑生; 黒沢 清行; 石田 勝彦*; 中村 哲*; 渡邊 功雄*; G.H.Eaton*

Hyperfine Interactions, 119(1-4), p.361 - 363, 1999/00

英国Rutherford Appleton Laboratory,ISIS内のRIKEN-RALミュオン施設において、現在D-T反応によるミュオン触媒核融合($$mu$$CF)実験中である。この実験に使用しているトリチウム取り扱いシステムについて報告する。特に重水素とトリチウム混合ガス中のHe-3(トリチウムの崩壊によって生成する)の除去システム、そのほかの性能及び実際に1500Ciのトリチウムを充填し、安全取り扱い上問題なく実施できた結果について報告する。

論文

Measurement of X-rays from muon to $$alpha$$ sticking and fusion neutrons in solid/liquid D-T mixtures of high tritium concentration

石田 勝彦*; 永嶺 謙忠*; 松崎 禎市郎*; 中村 哲*; 河村 成肇*; 坂元 眞一*; 岩崎 雅彦*; 棚瀬 正和; 加藤 岑生; 黒沢 清行; et al.

Hyperfine Interactions, 118(1-4), p.203 - 208, 1999/00

英国Rutherford Appleton Laboratory,ISIS内のRIKEN-RALミュオン施設において、現在D-T反応によるミュオン触媒核融合($$mu$$CF)実験中である。ここではターゲットの重水素とトリチウムの混合比を0.1,0.2,0.28,0.4,0.5,0.6と0.7に変化させ、液体、固体それぞれについて、$$mu$$CFサイクルにおけるミュオンの損失を測定するため、$$mu$$$$alpha$$ X-rayの放出確率を測定した。実験では、トリチウムの崩壊で生成するHe-3が反応に影響するため実験直前に除いて行った。14MeVの核融合ニュートロンとX-rayの測定から、ミュオンサイクル数、ミュオン損失確率、$$mu$$$$alpha$$ X-rayの放出確率を求めることができた。dt$$mu$$の損失確率は、ミュオンの損失確率からtt$$mu$$とdd$$mu$$の影響を差引いて求めた。この結果を理論的な計算値と比較した結果について報告する。

論文

High purity tritium gas supplied by JAERI for muon catalyzed fusion research at RIKEN-RAL muon facilty

加藤 岑生; 黒沢 清行; 須貝 宏行; 棚瀬 正和; 松崎 禎市郎*; 石田 勝彦*; 永嶺 謙忠*

KEK Proceedings 99-11, p.113 - 127, 1999/00

英国のラザフォード・アップルトン研究所(RAL)のRIKEN-RAL施設においてミュオン触媒核融合実験(理化学研究所と原研の共同研究)に協力している。その実験に使用する高純度トリチウムガスを原研が供給した。トリチウムガスは、原研の材料試験炉(JMTR)で中性子照射した$$^{6}$$LiAl合金ターゲットを加熱抽出して得た。ミュオン触媒核融合実験用として、水素を除く必要性から、このトリチウムガスをクロマトグラフ法で分離精製して高純度トリチウムガスにした。また、日本から英国への高純度トリチウムガスを輸送するA型輸送容器及び実験に使用した後のトリチウムガス回収用Zr-Coゲッター容器を含む日本への輸送のためのA型輸送容器それぞれ1基を製作した。この報告では、トリチウムの製造、分離精製、Zr-Coゲッター容器を含むA型輸送要素の製作について報告する。

論文

Measurement of the K$$_{beta}$$/K$$_{alpha}$$ ratio of muon to $$alpha$$ sticking X-rays in muon catalyzed d-t fusion at RIKEN-RAL muon facility

中村 哲*; 永嶺 謙忠*; 松崎 禎市郎*; 石田 勝彦*; 河村 成肇*; 坂元 眞一*; 岩崎 雅彦*; 棚瀬 正和; 加藤 岑生; 黒沢 清行; et al.

Hyperfine Interactions, 118(1-4), p.209 - 212, 1998/00

英国Rutherford Appleton Laboratory,ISIS内のRIKEN-RALミュオン施設において、現在D-T反応によるミュオン触媒核融合($$mu$$CF)実験中である。ミュオン触媒核融合では、生成する$$alpha$$粒子にミュオンが付着し、X-rayが放出される。この時に$$mu$$$$alpha$$の運動エネルギーに依存したドップラー拡がりをもったK$$_{beta}$$X-rayとK$$_{alpha}$$X-rayの放出を観測することができた。この強度比の情報はdt$$mu$$のミュオン損失確率を理論的に計算するうえで重要である。観測結果と理論計算について考察した結果を報告する。

論文

New RIKEN-RAL pulsed $$mu$$CF facility and X-ray studies on DT-$$mu$$CF

永嶺 謙忠*; 松崎 禎一郎*; 石田 勝彦*; 渡辺 功*; 中村 哲*; 角野 良典*; 川村 成肇*; 坂本 真一*; 岩崎 雅人*; 棚瀬 正和; et al.

Hyperfine Interactions, 101-102(1-4), p.521 - 538, 1996/00

1994年11月、ラザフォード・アップルトン研究所のISISに、RIKEN-RALミュオン施設として新しい超電導ミュオンチャンネルを建設した。同時に、得られるミュオンビームがシングルパルス構造で最高の瞬間強度をもち、ビーム純度が高いことなど主要な性能を充たしていることを確認した。実験場所での$$^{3}$$He除去能力をもった高純度D-Tターゲット調製システムや4Tのとじ込め磁石などを備えた、革新的な$$mu$$CF実験施設の建設により、dt$$mu$$-$$mu$$CF反応における$$mu$$$$alpha$$付着による正確なX線測定が可能になった。この報告では、ビームの特性試験、初期の$$mu$$CF実験計画、将来計画について述べている。

論文

Tritium diffusion behavior in neutron-irradiated LiAl crystal

須貝 宏行; Z.Miao*; 加藤 岑生; 工藤 博司

Fusion Technology, 21, p.818 - 820, 1992/03

中性子照射した金属間化合物$$^{6}$$LiAl結晶中のトリチウムの拡散係数Dは、699Kから886Kの範囲で、D=7.8$$times$$10$$^{-7}$$exp[-(103$$pm$$9.8)kJ/mol]cm$$^{2}$$s$$^{-1}$$となった。ここで、LiAl中のトリチウムの拡散に関する活性化エネルギーは、格子間機構に従うAl中の水素の拡散に関する活性化エネルギーより大きい。このことは、空孔機構で説明できる。すなわち、トリチウム(T$$^{-}$$)の拡散速度に、置換型欠陥(Li格子点上のAl原子)が影響を与えると解釈できる。

論文

Preparation of pure tritium for a liquid D$$_{2}$$/T$$_{2}$$ target of muon-catalyzed fusion experiments

工藤 博司; 藤江 誠; 棚瀬 正和; 加藤 岑生; 黒沢 清行; 須貝 宏行; 梅澤 弘一; 松崎 禎市郎*; 永嶺 謙忠*

Applied Radiation and Isotopes, 43(5), p.577 - 583, 1992/00

ミュオン触媒核融合($$mu$$CF)実験で必要とする高純度、高濃縮トリチウムを50TBqレベルで調製した。同位体濃縮にはガスクロマトグラフ法を、化学的精製には活性ウランによるトリチウム化物生成反応を利用するシステムを考案し、最終的には同位体純度99.9%以上、化学的純度99.7%以上の高品位トリチウムガスを得た。特に、$$mu$$CF実験の妨害となる$$^{3}$$Heおよび$$^{4}$$Heの混入は、調製直後の値として0.02%以下に抑えることができた。このトリチウムガス(300ml)をD$$_{2}$$ガスと混合(1:2)してターゲット容器に充填し、20Kで液化後$$mu$$$$^{-}$$ビームで照射した。$$mu$$CFサイクルにおける$$alpha$$-付着率として$$omega$$$$_{s}$$o=0.39$$pm$$0.14%を得た。

論文

Doubly-sealed D-T target system for $$mu$$CF experiment at UT-MSL/KEK

松崎 禎一郎*; 石田 勝彦*; 永嶺 謙忠*; 坂元 真一*; 鳥養 映子*; 工藤 博司; 棚瀬 正和; 加藤 岑生; 梅澤 弘一

Muon Catal. Fusion, 5-6, p.387 - 394, 1991/00

東大との協力研究として進めているミュオン触媒核融合($$mu$$CF)実験の研究成果の一つとして、高純度D-Tガスの調製およびターゲット容器への封入技術について報告する。高純度トリチウムガスはJMTRで照射した$$^{6}$$Li-Al合金ターゲツトからトリチウム製造試験装置を用いて製造し、ガスクロマトグラフ法によって99%以上に濃縮した。800Ciの高純度・高濃縮トリチウムガスを重水素ガスと混合し(T:D=1:3)した後、二重密封のターゲット容器に封入し、溶接により密封した。ミュオン照射にあたっては、この混合ガスを20Kに冷却して液化し、$$mu$$CF実験に使用した。

論文

X-ray observation of $$alpha$$-sticking phenomena in muon catalyzed fusion for a high density D-T mixture with 30% tritium concentration

永嶺 謙忠*; 松崎 禎市郎*; 石田 勝彦*; 渡辺 康*; 坂元 真一*; 岩崎 雅彦*; 三宅 康博*; 西山 樟生*; 鳥養 映子*; 栗原 秀樹*; et al.

Muon Catal. Fusion, 5-6, p.289 - 295, 1991/00

トリチウム濃度30%の液体D-Tターゲットに$$mu$$$$^{-}$$パルスビームを照射し、ミューオン触媒核融合実験を行った。$$alpha$$-付着現象にともない生成する$$mu$$$$alpha$$原子から放出される特性X線(8.2keV)の直接測定に成功した。また、測定したX線のスペクトル幅(0.64$$pm$$0.22keV)は、ドップラー効果を考慮した理論に一致した。X線の強度から、実効$$alpha$$付着率として$$omega$$$$_{seff}$$=0.34$$pm$$0.13%を得た。

報告書

ベリリウム中のトリチウム挙動実験,1; 中性子照射キャプセルの製作

河村 弘; 石塚 悦男; 松本 実喜夫*; 稲田 征二; 加藤 岑生; 瀬崎 勝二; 斎藤 実

JAERI-M 89-073, 52 Pages, 1989/06

JAERI-M-89-073.pdf:1.17MB

JMTRでは一次冷却水中のトリチウム濃度が原子炉運転に伴って増加する現象が観察されており、このトリチウムの発生源の1つとして炉心構成材であるベリリウム製反射体要素が注目されている。また、核融合炉ブランケット技術開発の一環として、中性子増倍材であるベリリウムの照射試験も計画されている。そこで、我々は、ベリリウム中のトリチウム挙動を正確に把握するために、反射体要素材の製造法であり、中性子増倍材の製造法と思われるホットプレス法により製造したベリリウムを照射試料とし、その照射試料をキャプセルに入れてJMTRで中性子照射を行なった。本報告書では、中性子照射キャプセルの製作の観点から、照射試料の仕様とキャプセル形状についてまとめるとともに、キャプセルを解体する上で把握しておく必要がある試料容器内のトリチウム量評価のために行なった試料容器のパンクチャー試験結果について述べる。

論文

Radiogas-chromatographic determination of chemical and isotopic purity of tritium gas in tritium production

棚瀬 正和; 黒沢 清行; 藤江 誠; 須貝 宏行; 岡根 章五; 加藤 岑生

Fusion Technology, 14, p.1090 - 1095, 1988/09

実用的なラジオガスクロマトグラフ装置を製作した後考えうる化学的不純物や水素ガス(H$$_{2}$$,HT,T$$_{2}$$)の検量線をとり、トリチウム製造で得たトリチウムガスを検定した。水素ガスの検量線から熱伝導度検出器の精感度はH$$_{2}$$$$>$$HT$$>$$T$$_{2}$$の順であることがわかった。トリチウム製造のある過程で得られたトリチウムガスの化学的および同位体純度はそれぞれ、98.5%、95.6%であった。

論文

Continuous enrichment of hydrogen isotopes by two-dimensional gas chromatography

藤江 誠; 加藤 岑生; 棚瀬 正和

Applied Radiation and Isotopes, 38(12), p.1047 - 1050, 1987/00

大量トリチウムガスの連縮精製に2次元ガスクロマトグラフィーを提案した。

口頭

VOC分解処理の光・原子・分子過程

佐々木 明; 季村 峯夫*; 加藤 太治*

no journal, , 

EUVL研究を通じて開発した原子分子データベースの新しい手法の応用の可能性について議論する。大気汚染物質の一つである、VOC(揮発性有機化合物)の分解処理が求められ、安価で高性能な装置を実現するために非平衡プラズマの利用が注目されている。光や電子励起による効率的な分解が期待される一方、最終的に害の少ない炭酸ガスや水に分解するまでには複雑な反応過程を経ることから、条件の最適化が重要である。化合物の立体的な構造や性質までもデータベース化し、未知の反応速度定数の推定や、反応過程の検証を行うケモインフォマティクスによるVOC処理メカニズムの解析について議論する。

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