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論文

Utilization status at TIARA facility

春山 保幸; 瀧澤 春喜; 細野 雅一; 水橋 清*; 中村 義輝*; 兼谷 聡*; 浅井 孝博*; 川畑 道子*; 今井 浩二*

JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012, P. 177, 2014/03

2012年度のサイクロトロンにおけるビームタイムは2243.5時間であった。そのうち、バイオテクノロジーや医療分野の利用時間が最も多く、全体の1/4の利用時間を占める。外部への利用提供は17%であった。一方、静電加速器における利用日数は490日であった。そのうち、基盤技術分野の利用が46%と半分近くの利用割合を占めたが、宇宙材料の照射と原子炉材料の照射利用も多く、それぞれ18%, 15%の利用割合を占めた。外部への利用提供は8%程度であった。

論文

Feature in FY2011, utilization status and beam time proportion at TIARA facility

水橋 清; 瀧澤 春喜; 細野 雅一; 中村 義輝*; 兼谷 聡*; 望月 誠互*; 浅井 孝博*; 川畑 道子*; 大工原 和子*

JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 171, 2013/01

平成23年度は東日本大震災(平成23年3月11日)の影響を大きく受けた年であった。4月から予定していた加速器利用は5月中旬からの開始となり約1.5か月間利用できなかった。しかし、この期間に計画したビームタイムは運転開始後の隔週土曜日を実験利用日とすること等で補った。また、7月から9月までの3か月間の昼間の使用電力量を前年比で15%削減する要請に応えるため、昼間のサイクロトロンの利用を消費電力の少ないビーム条件(H,D: $$<$$20MeV)に制限することで削減を図った。こうした外部変化に対応するため、上期の実験計画を再募集し前年度末に作成したビームタイムの割付を見直すことで運転計画の調整を行った。これらの結果、昼間の使用制限値3600kWに対して、期間中3200kW以下と削減要請に十分応えた。また、年間を通してほぼ予定通りのビームタイム(時間/日数)が利用された。

論文

Isoscalar giant resonances in the Sn nuclei and implications for the asymmetry term in the nuclear-matter incompressibility

Li, T.*; Garg, U.*; Liu, Y.*; Marks, R.*; Nayak, B. K.*; Madhusudhana Rao, P. V.*; 藤原 守*; 橋本 尚信*; 中西 康介*; 奥村 瞬*; et al.

Physical Review C, 81(3), p.034309_1 - 034309_11, 2010/03

 被引用回数:78 パーセンタイル:2.37(Physics, Nuclear)

We have investigated the isoscalar giant resonances in the Sn isotopes using inelastic scattering of 386-MeV $$alpha$$ particles at extremely forward angles, including 0$$^{circ}$$. The strength distributions for various multipoles were extracted by a multipole decomposition analysis based on the expected angular distributions of the respective multipoles. We find that the centroid energies of the isoscalar giant monopole resonance (ISGMR) in the Sn isotopes are significantly lower than the theoretical predictions. In addition, the asymmetry term, $$K_{tau}$$, in the expression for the nuclear incompressibility has been determined from the ISGMR data in Sn isotopes and is found to be consistent with a number of indirectly extracted values for this parameter.

論文

Excitation and decay of the isovector spin-flip giant monopole resonance via the $$^{208}$$Pb($$^{3}$$He,${it tp}$) reaction at 410 MeV

Zegers, R. G. T.*; Abend, H.*; 秋宗 秀俊*; Van den Berg, A. M.*; 藤村 寿子*; 藤田 浩彦*; 藤田 佳孝*; 藤原 守; Gal$`e$s, S.*; 原 圭吾*; et al.

Nuclear Physics A, 731, p.121 - 128, 2004/02

 被引用回数:9 パーセンタイル:45(Physics, Nuclear)

$$^{208}$$Biのアイソベクトル型スピン反転巨大単極子共鳴が$$^{208}$$Pb($$^{3}$$He,${it tp}$)反応を用いて励起され、そこから陽子崩壊が測定された。60$$pm$$5%の和則を尽す、単極子巨大共鳴が測定された。共鳴の中心エネルギーは37MeVであり、その中は14Mevであった。陽子崩壊分岐比は52$$pm$$12%であり、残留状態として$$^{207}$$Pbの深部空孔状態に陽子崩壊が起こっていることがわかった。

論文

Microscopic structure of the Gamow-Teller resonance in $$^{58}$$Cu

原 圭吾*; 足立 猛*; 秋宗 秀俊*; 大東 出*; 藤村 寿子*; 藤田 佳孝*; 藤原 守; 伏見 賢一*; 原 かおる*; Harakeh, M. N.*; et al.

Physical Review C, 68(6), p.064612_1 - 064612_9, 2003/12

 被引用回数:10 パーセンタイル:40.65(Physics, Nuclear)

$$^{58}$$Cuのガモウ・テラー準位が$$^{58}$$Ni($$^3$$He,t+p)と$$^{58}$$Ni($$^3$$He,t+$$gamma$$)同時計測実験で研究された。アイソスピンT=1とT=2の1$$^+$$準位(E$$_x=$$6$$sim$$12MeV)が$$^{58}$$Ni($$^3$$He,t)反応で強く励起された。磁気スペクトロメーターを用いて測定されたトリトンと半導体検出器で測定した陽子崩壊との同時計測が行われた。この実験で、世界初の$$^{58}$$N($$^3$$He,t+$$gamma$$)実験が行われ、陽子崩壊と$$gamma$$線崩壊強度を用いてガモウ・テラー共鳴の微視構造が議論された。

論文

Excitation and decay of the Isovector giant monopole resonances via the $$^{208}$$Pb($$^{3}$$He,${it tp}$) reaction at 410 MeV

Zegers, R. G. T.; Abend, H.*; 秋宗 秀俊*; Van den Berg, A. M.*; 藤村 寿子*; 藤田 裕彦*; 藤田 佳孝*; 藤原 守; Gal$`e$s, S.*; 原 圭吾*; et al.

Physical Review Letters, 90(20), p.202501_1 - 202501_4, 2003/05

 被引用回数:45 パーセンタイル:13.86(Physics, Multidisciplinary)

410MeVでの$$^{208}$$Pb($$^{3}$$He,${it tp}$)反応を用いてアイソベクトル型巨大単極子共鳴の励起と崩壊モードを研究した。$$^{208}$$Biのこの共鳴は60$$pm$$5%の和則を尽し、29MeV$$sim$$51MeVに存在することが初めてわかった。共鳴の中心エネルギーは37$$pm$$1MeVで、その幅は14$$pm$$3MeVと決定した。陽子崩壊の分岐比は52$$pm$$12%であった。

論文

Polarization transfer in the $$^{16}$$O($$p,p'$$) reaction at forward angles and structure of the spin-dipole resonances

川畑 貴裕*; 石川 貴嗣*; 伊藤 正俊*; 中村 正信*; 坂口 治隆*; 竹田 浩之*; 瀧 伴子*; 内田 誠*; 安田 裕介*; 與曽井 優*; et al.

Physical Review C, 65(6), p.064316_1 - 064316_12, 2002/06

 被引用回数:15 パーセンタイル:31.74(Physics, Nuclear)

392MeVでの$$^{16}$$O($$p,p'$$)反応における反応断面積と偏極観測量が散乱角0°から14°までの角度で測定された。$$^{16}$$O原子核の離散準位と共鳴準位へのスピン反転,スピン非反転強度がモデルに依存しない形で得られた。励起エネルギー19~27MeVの領域の巨大共鳴が主に角運動量移行L=1で励起されていることがわかった。$$Delta$$S=1,$$Delta$$L=1をもつスピン双極子遷移の励起強度が求められた。その強度は理論計算と比較された。実験結果は原子核の殻模型から計算された波動関数を用いたDWIA核反応計算で説明されることがわかった。

論文

Alpha-decay rates of Yb and Gd in solar-neutrino detectors

藤原 守; 川畑 貴裕*; Mohr, P.*

Journal of Physics G; Nuclear and Particle Physics, 28(4), p.643 - 648, 2002/04

 被引用回数:13 パーセンタイル:37.36(Physics, Nuclear)

太陽ニュートリノ検出器としてYbやGd金属を使用し、20~30トンもの巨大な検出器を作ろうとの計画がある。このような場合に$$alpha$$崩壊がYbやGdから発生するとバックグラウンドとなり測定に支障が発生する。論文では$$^{152}$$Gdが問題となることを指摘し、かつ、$$^{186}$$Ybが極端な長寿命$$alpha$$崩壊核であり、この寿命が測定可能なも知れないことを指摘した。また、希土類アイソトープに対しての$$alpha$$崩壊寿命に対する公式を導出した。

論文

Evidence for a 3.8 MeV state in $$^{9}$$B

秋宗 秀俊*; 藤村 寿子*; 藤原 守; 原 圭吾*; 石川 貴嗣*; 川畑 貴裕*; 宇都宮 弘章*; 山県 民穂*; 山崎 かおる*; 與曽井 優*

Physical Review C, 64(4), p.041305_1 - 041305_4, 2001/10

 被引用回数:18 パーセンタイル:25.65(Physics, Nuclear)

450MeV $$^{3}$$Heビームを用いて$$^{9}$$Be($$^{3}$$He, t)反応断面積が測定され、3.8MeV,1.8.MeVの励起準位が$$^{9}$$B核で存在する証拠が提示された。

論文

Study of giant monopole resonance in $$^{58}$$Ni via the ($$vec{p}$$, $$vec{p}$$') reaction at 0$$^{circ}$$

石川 貴嗣*; 秋宗 秀俊*; 大東 出*; 藤村 寿子*; 藤田 佳孝*; 藤原 守; 畑中 吉治*; 細野 和彦*; 井原 史智*; 伊藤 正俊*; et al.

Nuclear Physics A, 187(1-2), p.58c - 63c, 2001/04

$$^{58}$$Niの励起エネルギー8~33MeVでの巨大共鳴を(p, p')反応で研究した。0$$^{circ}$$で観測し、幅のひろいピークを観測した。スピン反転、スピン非反転の状態を区別することが偏極ビームでの偏極観測量を測定することで可能となった。測定結果から単極子巨大共鳴の励起強度を求めた。励起エネルギー17.6MeVで巾3.9MeVの単極子共鳴は70~90%のE$$_{O}$$和則にあることがわかった。

論文

Giant monopole resonances in deformed nuclei

伊藤 正俊*; 坂口 治隆*; 石川 貴嗣*; 川畑 貴裕*; 村上 哲也*; 竹田 浩之*; 瀧 伴子*; 塚原 直彦*; 内田 誠*; 安田 裕介*; et al.

Nuclear Physics A, 687(1-2), p.52c - 57c, 2001/04

400MeV$$alpha$$粒子非弾性散乱を超前方で測定した。ターゲットは$$^{144}$$Sm,$$^{148}$$Sm,$$^{150}$$Sm,$$^{152}$$Sm,$$^{154}$$Smを用いた。巨大単極子共鳴を観測した。15MeVの励起エネルギーに現れるピークは2成分から構成されることがわかった。巨大単極子共鳴の巾については$$^{154}$$Smでは$$^{144}$$Smのものについて1.7倍程度大きくなっていることがわかった。

論文

Thin ice target for $$^{16}$$O (p,p') experiment

川畑 貴裕*; 秋宗 秀俊*; 藤村 寿子*; 藤田 浩彦*; 藤田 佳孝*; 藤原 守; 原 圭吾*; 畑中 吉治*; 細野 和彦*; 石川 貴嗣*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 459(1-2), p.171 - 176, 2001/02

 被引用回数:17 パーセンタイル:20.82

「まど」なとの氷ターゲットの作成法を記述している。29.7mg/cm$$^{2}$$の氷ターゲットが液体チッソ温度にまで冷まされて磁気スペクトロメータで使用された。$$^{16}$$O (p,p')反応が陽子エネルギー392MeVでこのターゲットを用いて測定された。

論文

Gamow-Teller strengths of the inverse beta transition $$^{176}$$Yb$$rightarrow$$$$^{176}$$Lu for spectroscopy of proton-proton and other sub-MeV solar neutrinos

藤原 守; 秋宗 秀俊*; Van den Berg, A. M.*; Cribier, M.*; 大東 出*; 江尻 宏泰*; 藤村 寿子*; 藤田 佳孝*; Goodman, C. D.*; 原 圭吾*; et al.

Physical Review Letters, 85(21), p.4442 - 4445, 2000/11

 被引用回数:22 パーセンタイル:25.24(Physics, Multidisciplinary)

$$^{176}$$Yb$$rightarrow$$$$^{176}$$Luのガモフ・テラー遷移が 450MeV, 0$$^{circ}$$の($$^{3}$$He,t)反応で測定された。$$^{176}$$Ybに対しては二つの1$$^{+}$$準位が観測され、それぞれニュートリノ吸収に対して301keVと445keVのしきい値を与える。観測から得られた結果から、Ybを含んだニュートリノ検出器は太陽ニュートリノの観測に適していることがわかった。

論文

Charge-exchange reactions with a secondary triton beam

Sherrill, B. M.*; 秋宗 秀俊; Austin, S. M.*; Bazin, D.*; Van den Berg, A. M.*; Berg, G. P. A.*; Caggiano, J.*; 大東 出*; 藤村 寿子*; 藤田 佳孝*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 432(2-3), p.299 - 304, 1999/08

 被引用回数:38 パーセンタイル:6.64

二次トリチウムビームが560MeV$$alpha$$粒子の分裂反応から生成され、中間エネルギー領域での(t,$$^{3}$$He)反応に用いられた。実験は国立超伝導サイクロトロン施設で行われた。分散整合技術とRay-tracingを用いて350MeV(t,$$^{3}$$He)反応で分解能160keVが達成された。この結果は中間エネルギー領域で不安定核ビームを用いても(n,p)タイプの核反応を用いた核構造の研究が開始できることを意味している。

口頭

平成23年度TIARA施設及び利用状況

水橋 清; 瀧澤 春喜; 細野 雅一; 中村 義輝*; 兼谷 聡*; 浅井 孝博*; 川畑 道子*; 大工原 和子*

no journal, , 

平成23年度は、東日本大震災(平成23年3月11日)の影響を大きく受けた年であった。4月から予定していた加速器利用は5月中旬からの開始となり、約1.5か月間利用できなかった。しかし、この期間における割当ビームタイムは、運転開始後の隔週土曜日を実験利用日とすることで補填した。また、7月から9月までの3か月間の昼間の使用電力量を前年比で15%削減する要請に応えるため、昼間のサイクロトロンの利用を消費電力の少ないビーム条件(H,D: $$<$$20MeV)に制限することで削減を図った。こうした外部情勢に対応するため、上期の実験計画の調整を行った。これらの結果、昼間の使用制限ピーク電力3,600kWに対して、期間中は3,200kW以下に抑制され削減要請に十分応えた。また、年間を通してほぼ予定通りのビームタイム(時間/日数)が利用された。

口頭

TIARA施設の利用状況

春山 保幸; 瀧澤 春喜; 細野 雅一; 水橋 清*; 中村 義輝*; 兼谷 聡*; 浅井 孝博*; 川畑 道子*; 今井 浩二*

no journal, , 

TIARA施設の利用状況について報告する。2012年度は大きな外的要因(大地震,電力削減要求等)もなくほぼ計画通りの運営が行えた。研究分野別では1991年から2012年の間に、医療・バイオ応用分野の利用課題件数が増加し、サイクロトロンの利用割合が最も多くなっている。静電加速器では、この約20年間で基盤技術開発の利用割合が大幅に増加した。また、外部利用者数はここ4年間では800人程度で安定している。

口頭

Fabrication of Mach-Zehnder optical waveguide structures in PDMS thin films using proton beam writing

狩野 圭佑*; 猿谷 良太*; 川端 駿介*; 新木 潤*; 野口 克也*; 加田 渉*; 三浦 健太*; 加藤 聖*; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; et al.

no journal, , 

Proton beam writing (PBW) has been applied to fabricate Mach-Zehnder (MZ) optical waveguides which is expected to be an optical switch with small power consumption, because only one processing of PBW enables us to fabricate such waveguides even inside of plastic materials. Such waveguides were fabricated in thin poly-methyl-methacrylate (PMMA) films by PBW. However, they had low transmittance. In order to fabricate MZ optical waveguides with higher transmittance, PBW was applied to poly-dimethyl-siloxane (PDMS) with higher transparency than PMMA. Thirty-micrometer thick PDMS films formed on silicon wafers were irradiated at different beam fluences using a 750-keV proton microbeam which reaches the half depth of the entire film thickness. The single mode propagation of the fabricated optical waveguide was checked by the 1.55-$$mu$$m light. The observation results showed that the single-mode propagation was detected only for the waveguide fabricated with the fluence of 100 nC/mm$$^2$$ and that the propagated light intensity was higher than that of PMMA. The waveguide structure has been successfully fabricated in thin PDMS films by PBW.

口頭

集束陽子ビーム加工によるPDMS薄膜内包型光スイッチング素子の開発

川端 駿介*; 猿谷 良太*; 加藤 聖*; 新木 潤*; 三浦 健太*; 加田 渉*; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; 石井 保行; 神谷 富裕; et al.

no journal, , 

高集積光処理回路用の光スイッチとして、簡素なプロセスで製造できてしかも省電力のものが要求されている。これまでの我々の研究からこのスイッチの材料として樹脂の薄膜に、プロトン・ビーム・ライティング(Proton Beam Writing: PBW)を用いて導波路形状を直描すると、このプロセスのみで光導波路が形成できることが分かった。更に、この導波路に位相偏光用の熱ヒーター電極を付加することで、樹脂の高い熱応答性により省電力で動作する光スイッチの開発が期待される。今回、光学材料のPDMS(polydimethylsiloxane)を用いて光スイッチを試作して、これの動作実験をした。シリコン基板上にスピンコートにより厚さ約30$$mu$$mの薄膜を作製し、これに750keVの集束陽子ビーム(径1$$mu$$m、到達深度約18$$mu$$m)を用いてPBWによりマッハツェンダー(Mach-Zehnder: MZ)干渉計の原理として用いられている形状を直描した。その後、導波路の薄膜表面にTi-Al合金の熱ヒーター電極を付加して、光スイッチを製作した。このスイッチに波長1.55$$mu$$mのレーザー光を入射して光透過性を調べた結果、ヒーター電極の停止又は作動に対応して透過光の有無が観測され、PDMSを材料としたMZ型光スイッチとして動作することが分かった。

口頭

TIARA施設の利用状況

花屋 博秋; 広田 耕一; 瀧澤 春喜; 春山 保幸; 金子 広久*; 中村 義輝*; 兼谷 聡*; 浅井 孝博*; 嵯峨 桂助*; 川畑 道子*

no journal, , 

高崎量子応用研究所のイオンビーム照射研究施設(TIARA)の平成26年度の利用状況を報告する。照射利用運転はほぼ年間運転計画どおりに行われ、原子力機構内外の研究利用に供した。4台の加速器の平成22年度から平成26年度の5年間における研究分野別の利用時間の推移については、サイクロトロンでは基盤技術開発分野及び施設供用等外部利用が近年増加傾向にある一方で、静電加速器では研究分野の比率は大きく変わらず、基盤技術開発分野が50%を占めた。また、福島第一原子力発電所事故対策に係る課題など、福島復興に貢献する課題が実施された。

口頭

遠隔機器による格納容器内アクセスタスクのための試験場の開発

川端 邦明; 石山 博紀; 白崎 令人; 大野 貴裕; 羽成 敏秀; 谷藤 祐太

no journal, , 

This paper describes the development of a prototype of a test field for accessing the primary containment vessel (PCV) in the reactor building of Fukushima Daiichi Nuclear Power Stations (FDNPS). A possible access route to the inside of PCV includes CRD (Control Rod Drive) rail part for maintenance and exchange of CRD. In the practical tasks at reactor building Unit 2, remotely operated robots passed thorough there for the tasks. We designed test field that is a simplified CRD rail part with insertion section for the robot and constructed a prototype. In this paper, we described the design and the characteristics of developed prototype in detail.

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