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論文

New precise measurement of muonium hyperfine structure interval at J-PARC

上野 恭裕*; 青木 正治*; 深尾 祥紀*; 東 芳隆*; 樋口 嵩*; 飯沼 裕美*; 池戸 豊*; 石田 啓一*; 伊藤 孝; 岩崎 雅彦*; et al.

Hyperfine Interactions, 238(1), p.14_1 - 14_6, 2017/11

 被引用回数:1 パーセンタイル:17.79

MuSEUM is an international collaboration aiming at a new precise measurement of the muonium hyperfine structure at J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex). Utilizing its intense pulsed muon beam, we expect a ten-fold improvement for both measurements at high magnetic field and zero magnetic field. We have developed a sophisticated monitoring system, including a beam profile monitor to measure the 3D distribution of muonium atoms to suppress the systematic uncertainty.

論文

New muonium HFS measurements at J-PARC/MUSE

Strasser, P.*; 青木 正治*; 深尾 祥紀*; 東 芳隆*; 樋口 嵩*; 飯沼 裕美*; 池戸 豊*; 石田 啓一*; 伊藤 孝; 岩崎 雅彦*; et al.

Hyperfine Interactions, 237(1), p.124_1 - 124_9, 2016/12

 被引用回数:3 パーセンタイル:10.17

At the Muon Science Facility (MUSE) of J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex), the MuSEUM collaboration is planning new measurements of the ground state hyperfine structure (HFS) of muonium both at zero field and at high magnetic field. The previous measurements were performed both at LAMPF (Los Alamos Meson Physics Facility) with experimental uncertainties mostly dominated by statistical errors. The new high intensity muon beam that will soon be available at MUSE H-Line will provide an opportunity to improve the precision of these measurements by one order of magnitude. An overview of the different aspects of these new muonium HFS measurements, the current status of the preparation, and the results of a first commissioning test experiment at zero field are presented.

論文

CERL主加速器クライオモジュール運転の現状; 大電流ビーム運転時における空洞内の現象理解に向けて

沼田 直人*; 浅川 智幸*; 阪井 寛志*; 梅森 健成*; 古屋 貴章*; 篠江 憲治*; 江並 和宏*; 江木 昌人*; 坂中 章悟*; 道園 真一郎*; et al.

Proceedings of 12th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.566 - 570, 2015/09

将来の大規模ERL型加速器実現のために、試験加速器であるコンパクトERL(cERL)が建設された。2013年度よりビームコミッショニングを行っており、2014年2月にはビームが周回するようになった。現在は目標のビーム性能を実証するための調整運転を行っている。cERLでは大電流かつ低エミッタンスのビームを高加速勾配の超伝導空洞で安定にエネルギー回収運転できるかの実証を目的としている。主加速器クライオモジュールの性能評価試験結果及びcERL運転時においてのモジュール内の現象を報告する。

論文

Conduction-band electronic states of YbInCu$$_4$$ studied by photoemission and soft X-ray absorption spectroscopies

内海 有希*; 佐藤 仁*; 栗原 秀直*; 間曽 寛之*; 平岡 耕一*; 小島 健一*; 飛松 浩明*; 大河内 拓雄*; 藤森 伸一; 竹田 幸治; et al.

Physical Review B, 84(11), p.115143_1 - 115143_7, 2011/09

 被引用回数:3 パーセンタイル:79.14(Materials Science, Multidisciplinary)

典型的な価数揺動系であるYbInCu$$_4$$の価電子状態を、硬X線内殻光電子分光,軟X線吸収実験、及び軟X線光電子分光の温度依存性の実験から研究した。YbInCu$$_4$$の価数転移について、価電子帯からYb 4$$f$$状態への電荷移動で記述した。

論文

Electronic structure of lithium amide

鎌倉 望; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 坪田 雅己*; Paik, B.*; 市川 貴之*; 小島 由継*; 室 隆桂之*; 加藤 有香子*; et al.

Physical Review B, 83(3), p.033103_1 - 033103_4, 2011/01

 被引用回数:4 パーセンタイル:73.4(Materials Science, Multidisciplinary)

高容量水素貯蔵材料として期待されている軽元素系水素化物であるリチウムアミドの電子構造についてN 1$$s$$軟X線発光,吸収分光により研究を行った。発光スペクトルの価電子帯上端と吸収スペクトルの伝導帯下端との間には絶縁体であるリチウムアミドのバンドギャップが観測されている。発光スペクトルによって得られた価電子帯は鋭い3ピークが価電子帯上端から約8eVまでのエネルギー範囲に分布している。バンド計算との比較から発光スペクトルの高結合エネルギー側のピークは水素との混成状態によるものであることがわかる。この状態についてはバンド計算よりも高結合エネルギー側に位置しているが、軟X線発光,吸収分光により得られたリチウムアミドの電子構造はバンド計算とほぼ一致することが明らかとなった。

論文

Development of a prototype module for the ERL superconducting main linac at KEK

古屋 貴章*; 原 和文*; 細山 謙二*; 小島 裕二*; 仲井 浩孝*; 中西 功太*; 阪井 寛志*; 梅森 健成*; 沢村 勝; 篠江 憲治*

Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.2923 - 2925, 2010/05

2つの1.3GHz超伝導9セル空洞を含むcERLのためのモジュールの設計が進められている。9セル空洞の形状はCWの100mAを加速できるように最適化されている。そのため120mmの大口径ビームパイプと偏心フルートによって高調波モードを十分に減衰させ構造になっている。取り出された高調波は銅ビームパイプにHIP処理で貼り付けられたフェライトで吸収される。20kWでCWの高周波電力を供給するための入力カップラーの開発も行っている。カップラーは2枚のディスク型セラミックを使用し、全反射状態で運転できるようになっている。各要素の製作,冷却試験,高周波特性試験によりcERLのための主リニアック用モジュール開発を進めている。

論文

Recent progress in the energy recovery linac project in Japan

坂中 章悟*; 明本 光生*; 青戸 智浩*; 荒川 大*; 浅岡 聖二*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; et al.

Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.2338 - 2340, 2010/05

日本においてERL型放射光源を共同研究チームで提案している。電子銃,超伝導加速空洞などの要素技術開発を進めている。また、ERL技術の実証のためのコンパクトERLの建設も進めている。これら日本におけるERL技術開発の現状について報告する。

論文

有機ポリマーモノリスを用いる高速・高性能分離分析法の開発

梅村 知也*; 小島 徳久*; 植木 悠二

分析化学, 57(7), p.517 - 529, 2008/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:94.74(Chemistry, Analytical)

三次元的に連通した空孔を有する多孔質体(モノリス)は、従来の粒子充填型の担体と比較して、流体透過性が高く、また、物質移動効率に優れていることから、高速かつ高性能な分離・反応を低圧損で実現できる基盤材料・デバイスとして注目を集めている。著者らは、有機ポリマー製のモノリスカラムの高性能化と高機能化に取り組み、分離,精製,濃縮,反応等の化学操作を迅速かつ高効率に行えるデバイスの作製を検討してきた。さらに、これらのデバイスを組合せて、低コストで省力的なマイクロ化学分析システムの開発を進めている。本稿では、著者らが最近取り組んでいる内径1mmのセミミクロサイズのモノリスカラムの研究成果を中心にその有用性を紹介する。

論文

スーパーインシュレータ(ポリイミド及びポリエステル)の$$gamma$$線照射後のガス生成量と機械的特性

勅使河原 誠; 草野 譲一; 森下 憲雄; 前川 藤夫; 加藤 崇; 細山 謙二*; 原 和文*; 小島 裕二*

低温工学, 41(3), p.99 - 104, 2006/03

大強度陽子加速器計画(J-PARC)の中心的実験施設として物質・生命科学実験施設と呼ばれる世界最高強度の核破砕中性子源施設が建設されている。この施設では、1MWの陽子ビームを水銀ターゲットに入射し、核破砕反応によって発生した中性子のエネルギーを減速させ、遅い中性子のビームとして実験に供与する。中性子の減速に超臨界水素(温度:20K,圧力:20気圧)のモデレータを用いる。超臨界水素を供給する水素輸送ラインに断熱材としてスーパーインシュレータ(SI)を用いるが、放射線に晒され、その放射線損傷(機械的強度劣化,ガス生成量等)が問題となる。そこで、ポリイミド(PI)及びポリエステル(PET)のSIについて$$gamma$$線照射を行い、その後のガス生成量測定,発生ガスの分析及び機械的(引張り)特性試験を実施し、評価した。機械的強度からPIのSIは、80MGy、PETのSIは7MGyまで使用できること。Q-massを用いたガス分析では、マスフローを導入することによりガスクロより簡便に分析でき、かつ、未知種のガス(例えば水)も識別できることを明らかにした。

論文

Soft-X-ray high-resolution photoemission study on the valence transitions in YbInCu$$_{4}$$

佐藤 仁*; 吉河 訓太*; 平岡 耕一*; 有田 将司*; 藤本 浩二*; 小島 健一*; 室 隆桂之*; 斎藤 祐児; 関山 明*; 菅 滋正*; et al.

Physical Review B, 69(16), p.165101_1 - 165101_6, 2004/04

 被引用回数:29 パーセンタイル:21.28(Materials Science, Multidisciplinary)

YbInCu$$_{4}$$の価電子帯の電子状態を励起エネルギー800eVを用いた高分解能光電子分光によって調べた。測定温度を50Kから40Kに下げると、42Kの価数転移に伴い、Yb$$^{2+}$$成分は著しく強度が増加し、一方Yb$$^{3+}$$成分の強度は減少した。Ybイオンの価数はこの光電子スペクトルから直接導出され、100Kにおいて約2.81であり、50Kまで徐々に減少し、40Kにおいて約2.68へ急激に変化した。これらの値は、これまでに報告されている検出深さの短い実験と比べて大きく、YbInCu$$_{4}$$の準表面状態の存在を示唆する。また、測定温度を50Kから40Kに下げると、Yb$$^{3+}$$成分の多重項構造が50meV程度高結合エネルギーに移動することが観測された。これは、Ybの4f準位に電子を加えるためのエネルギーの増加を反映していると考えられ、価数転移現象とよく対応する。

論文

Application of a total absorption detector to Q$$_{beta}$$ determination without the knowledge of the decay scheme

柴田 理尋*; 小島 康明*; 鵜野 浩行*; 河出 清*; 谷口 秋洋*; 川瀬 洋一*; 市川 進一; 前川 藤夫; 池田 裕二郎

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 459(3), p.581 - 585, 2001/03

 被引用回数:8 パーセンタイル:12.79

崩壊前後の質量差を意味する、$$beta$$線最大エネルギーの測定に用いる全吸収検出器を開発した。本検出器はGe並びにSi検出器に比べ約二桁効率が高く、かつ崩壊に伴い放出される全ての$$gamma$$線と$$beta$$線の検出が可能である。これにより、崩壊図式が未知あるいは不完全な核種から放出される、10MeVまでの、$$beta$$線最大エネルギーを決定することができる。本検出器を、ウラン-235の熱中性子核分裂で生成するQ$$_{beta}$$が未決定の$$^{151}$$Ceを対象に$$beta$$線最大エネルギーの測定に応用した。その結果、$$^{151}$$CeのQ$$_{beta}$$を5.27(20)MeVと、初めて決定することに成功した。

口頭

イオン液体中の放射線還元反応を利用した有機ハロゲン化物の処理

木村 敦*; 田口 光正; 永石 隆二; 小嶋 拓治

no journal, , 

本研究では、近年問題となっている水中微量汚染物質の中でも代表的な化学物質群として挙げられる有機ハロゲン化物の放射線処理を目的とした。有機ハロゲン化物の場合、酸化反応が起こりにくく夾雑物の影響を大きく受けるため、排水への直接放射線照射による処理は効率的ではない。そこで、イオン液体を用いて液-液抽出した後に、照射により還元分解する新規処理プロセスを考案した。今回は、イオン液体中のクロロフェノール類の放射線分解を行い、アルコール中における放射線分解の結果との比較を行った。また、イオン液体のカチオンとアニオンの種類を系統的に変えることにより、抽出還元処理プロセスに適したイオン液体としてN,N-Diethyl-N-methyl(2-methoxyethyl)-ammonium bis(trifluoromethanesulfonic)imideを選択した。

口頭

ポストゲノム研究用アクティブポリマーモノリスの創製を目指して

梅村 知也*; 脇田 佳典*; 小島 徳久*; 植木 悠二; 片貝 秋雄; 玉田 正男; 角田 欣一*; 原口 紘き*

no journal, , 

ポストゲノム研究の進展に伴い、低圧力損失でありながら高分離能を有するモノリスカラムの需要はさらに高まると予想される。カラムサイズや固定相の種類を増やし需要への対応を図るため、内径 250$$mu$$m以下や内径1mmのカラム,疎水性度の異なる逆相モノリスや、交換容量の異なる陽イオン交換及び陰イオン交換モノリス、を作製した。これらのカラムによる、100倍速でのアルキルベンゼンの高速分離,タンパク質やペプチドの分離例を紹介する。また、有機ポリマーモノリスは、モノマー溶液をカラムの細管内に満たし、熱重合で作製する。しかし、カラムの均一な加熱が困難なため、均一なモノリス層の作製が困難である。そのため、加熱することなくカラム全体で均一な重合が可能である放射線重合を利用してモノリスを作製し、モノリス形状の精密制御し、モノリス表層の高機能化を行った。その結果、放射線重合により作製したモノリス層には、熱重合において観察される20$$mu$$m程度の大きさの空隙はなく、より均質なモノリス層を形成することができた。このときの理論段高は30$$mu$$mとなり、熱重合(理論段高: 40$$mu$$m)と比較して1.3倍高い分離能を得ることができた。

口頭

Decomposition of halogenated organic chemicals in ionic liquid by ionizing radiation

木村 敦; 田口 光正; 永石 隆二; 平塚 浩士*; 小嶋 拓治

no journal, , 

新規環境保全技術として、放射線とイオン液体(IL)を組合せた有機ハロゲン化合物の分解に関する研究を行った。対象物質には、不揮発性の有機ハロゲン化物の典型的な化学構造を持つクロロフェノール類(CP)を用いた。para, meta, ortho-CPを異なる化学構造のカチオンとアニオンからなる10種類のILに溶解して10mMとし、窒素ガスを飽和して試料とした。各試料は$$gamma$$線照射により脱塩素反応し(G値=0.74)、分解生成物としてフェノールが高い収率(70%)で得られた。極性溶媒に溶解したCPの放射線分解では、CPの分解率及びフェノールの収量は、para, meta, orthoの順に増加した。したがって、IL中では、CPの塩素置換位置による立体障害の影響を受けることなく、脱塩素反応が進行すると考えられる。また、ILの粘性の増加に伴い、CPの分解率及びフェノールの収量が増加した。

口頭

イオン液体中における有機ハロゲン化合物の放射線還元反応

木村 敦; 田口 光正; 永石 隆二; 小嶋 拓治

no journal, , 

水中汚染物質の一つである有機ハロゲン化合物について、カチオンとアニオンの両性を持つイオン液体(IL)中における放射線還元反応による分解を調べた。三種類のアンモニウム系IL中のortho, para, meta-クロロフェノール(CP)の放射線分解では、各CPの分解のG値及び生成するフェノールのG値がそれぞれ0.74, 0.52となることがわかった。アルコール中のCPの放射線分解では、CPの塩素置換位置によってG値が異なる結果が得られた。次に、10種類のILにそれぞれ溶解したCPの放射線分解を行った。エーテルを含むカチオンで構成されたIL中のCPの放射線分解では、フェノールの生成のG値が高く(G=0.52)、脂肪族カチオンで構成されたIL中ではCPの分解のG値が高かった(G=1.4-1.9)。また、芳香環を有するIL中では、CPの分解のG値及びフェノールの生成のG値がともに低かった。アニオンの異なるIL中のCPの分解では、ILの粘度の増加に伴いG値が増加した。

口頭

イオン液体中の溶媒和電子

高橋 憲司*; 比江嶋 祐介*; 加藤 隆二*; 永石 隆二; 田口 光正; 小嶋 拓治; 近藤 孝文*; Yang, J.*; 吉田 陽一*

no journal, , 

反応体の周囲すべてが高濃度イオンというイオン液体は極めて特異で魅力にあふれた反応場を提供すると同時に、新たな研究戦略をわれわれに要求している。放射線化学が長年対象としてきた溶媒和電子は、イオン液体の物理化学的性質を解明するうえで格好の題材を提供する。また実用的には、イオン液体反応場の酸化還元反応を活用した、廃棄物を生成せずに、還元剤等の化学処理剤を使用しないケミカルフリー処理技術の開発などが環境保全や核燃料サイクルの分野で進められている。ここでは、パルスラジオリシスなどにより得られた最近の結果を紹介するとともに、放射線化学的な手法により解明しなければならない課題などを明確にしたい。

口頭

リチウムアミドの電子状態

鎌倉 望; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 坪田 雅己*; Paik, B.*; 市川 貴之*; 小島 由継*; 室 隆桂之*; 木下 豊彦*

no journal, , 

リチウムアミド(LiNH$$_{2}$$)は高容量水素貯蔵材料として期待されている軽元素系水素化物である。本研究では絶縁体であるリチウムアミドの電子状態を軟X線発光分光(XES)・吸収分光(XAS)によって研究を行った。SPring-8の光エネルギーh$$nu$$=425eVの軟X線を用いたXESと蛍光収量法によるN 1$$s$$ XASにより、占有準位,非占有準位のN 2$$p$$部分状態密度を調べた。実験によって得られたN 1$$s$$ XES, XASスペクトルにはLiNH$$_{2}$$のバンドギャップが観測されており、XESスペクトルで得られた占有準位のN 2$$p$$部分状態密度は3ピークが価電子帯上端から約-8eVの範囲に広がっている。これらの特徴はLiNH$$_{2}$$に対するバンド計算とおおむね一致している。バンド計算との比較からXESスペクトルの高結合エネルギー側に観測されている水素との結合状態等LiNH$$_{2}$$の電子状態について議論する。

口頭

平成23年(2011年)東北地方太平洋沖地震における免震建物の固有振動数の変動評価

桐田 史生; 瓜生 満; 山崎 敏彦; 橋村 宏彦; 中西 龍二; 小嶋 慶大

no journal, , 

2011年3月11日に発生した平成23年(2011年)東北地方太平洋沖地震とその余震により、原子力機構が所有する免震建物において数多くの強震動記録が得られた。これらの地震記録に対して、筆者らが開発した適応回帰型カルマンフィルタを適用し、地震時における免震建物の固有振動数の変動を把握するとともに、本震及び余震前後の弱震動記録を用いて固有振動数の変化に関する考察を行った。その結果、免震部材の特性について、本震及び余震における経時変化を評価することができ、さらに本震及び余震前後での弱震動記録による固有振動数の評価結果から、本震及び余震による免震部材の特性変化について把握することができた。

口頭

免震構造物の地震応答特性に関する研究; 平成23年東北地方太平洋沖地震における地震観測シミュレーション,2

中西 龍二; 瓜生 満; 山崎 敏彦; 橋村 宏彦; 桐田 史生; 小嶋 慶大

no journal, , 

本報(その1)に引き続き、平成23年東北地方太平洋沖地震において得られた大地震時の地震観測記録を用いて、上下方向の観測記録の分析及び地震観測シミュレーションを行い、大振幅時の免震構造物の上下動応答特性について検討を行った。上下方向の変位時刻歴の比較において、ロッキングの影響とも考えられる傾向を示しており、今後の分析・検討課題ではあるが、貴重なデータが得られた。また、免震構造物の上下方向減衰定数を検討した結果、免震層に約10$$sim$$20%程度とすれば、観測記録と整合する結果となり、これまで実施している中小地震観測記録による検討結果とおおむね整合的であった。

口頭

免震構造物の地震応答特性に関する研究; 平成23年東北地方太平洋沖地震における地震観測シミュレーション,1

橋村 宏彦; 瓜生 満; 山崎 敏彦; 中西 龍二; 桐田 史生; 小嶋 慶大

no journal, , 

免震構造物の上下動地震応答特性に関して、これまで中小地震観測結果の分析・解析を中心に検討を進めてきたが、平成23年東北地方太平洋沖地震により大地震時の地震観測記録が得られたので、大地震時の免震構造物の応答特性を把握するため、シミュレーション解析を実施し、免震構造物の地震応答特性の検討を行った。(その1)では、対象建物及び地震観測システムの概要を述べるとともに水平方向の観測記録の報告を行い、水平方向において、解析結果は観測結果の傾向をよく表現できており、設計時の諸元は適切であることを確認した。

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