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論文

Impact of hydrided and non-hydrided materials near transistors on neutron-induced single event upsets

安部 晋一郎; 佐藤 達彦; 黒田 順也*; 真鍋 征也*; 渡辺 幸信*; Liao, W.*; 伊東 功次郎*; 橋本 昌宜*; 原田 正英; 及川 健一; et al.

Proceedings of IEEE International Reliability Physics Symposium (IRPS 2020) (Internet), 6 Pages, 2020/04

二次宇宙線中性子起因シングルイベントアップセット(SEU: Single Event Upset)は、地上において電子機器の深刻な問題を生じる可能性のある事象として知られている。これまでの研究で、水素化物と中性子との弾性散乱により、前方に水素イオンが放出されるため、メモリ前方にある水素化物がSEUの発生確率の指標となるSEU断面積に影響を与えることを明らかにした。本研究では、トランジスタ近傍の構造物がSEU断面積に及ぼす影響を調査した。その結果、数MeVの領域におけるSEU断面積の変化は構造物の厚さおよび位置によって決まることを明らかにした。また、シミュレーションにおいてトランジスタ近傍の構造物を考慮することにより、J-PARC BL10の測定値をより良く再現できるようになった。さらに、構造物を考慮した計算シミュレーションにより、トランジスタ近傍の構造物は地上環境におけるソフトエラー率に有意な影響を持つことを明らかにした。

論文

Electronic structure and magnetic properties of the half-metallic ferrimagnet Mn$$_{2}$$VAl probed by soft X-ray spectroscopies

永井 浩大*; 藤原 秀紀*; 荒谷 秀和*; 藤岡 修平*; 右衛門佐 寛*; 中谷 泰博*; 木須 孝幸*; 関山 明*; 黒田 文彬*; 藤井 将*; et al.

Physical Review B, 97(3), p.035143_1 - 035143_8, 2018/01

AA2017-0644.pdf:1.01MB

 被引用回数:13 パーセンタイル:63.24(Materials Science, Multidisciplinary)

フェリ磁性体Mn$$_{2}$$VAl単結晶の電子構造を軟X線吸収磁気円二色性(XMCD)、軟X線共鳴非弾性散乱(RIX)によって調べた。全ての構成元素のXMCD信号を観測した。Mn L$$_{2,3}$$ XMCDの結果は、密度汎関数理論を基にしたスペクトル計算により再現でき、Mn 3$$d$$状態の遍歴的性質が明らかとなった。V L$$_{2,3}$$XMCDの結果はイオンモデル計算によって定性的に説明され、V 3$$d$$電子はかなり局在的である。この描像は、V L$$_{3}$$ RIXSで明らかとなった局所的な$$dd$$遷移と矛盾しない。

論文

Reactor antineutrino monitoring with a plastic scintillator array as a new safeguards method

小栗 秀悟*; 黒田 康浩*; 加藤 陽*; 中田 量子*; 井上 慶純*; 伊藤 主税; 蓑輪 眞*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 757, p.33 - 39, 2014/09

 被引用回数:34 パーセンタイル:95.98(Instruments & Instrumentation)

商用原子力発電所において遠隔で原子炉の運転状態を監視することにより保障措置活動へ適用することを目標として、多数のプラスチックシンチレータから構成されるアレイ型の原子炉反ニュートリノ検出器を開発した。関電大飯発電所2号機(熱出力3.4GW)の炉心から36m離れた原子炉建屋外の地上部に1本10kgのプラスチックシンチレータ36本から構成されるアレイ検出器を設置して、原子炉運転時及び停止時を含む2月間にわたり、原子炉から発生する反電子ニュートリノの測定を行った。その結果、検出効率3.2%で反電子ニュートリノを測定でき、原子炉運転時と停止時の計数率の違いは22$$pm$$11 events/dayであり、原子炉が運転中か停止中かを判断できることを示した。シンチレータを36本から100本へ増加することにより、測定精度を改善して5$$sigma$$の信頼度で原子炉の運転/停止が判断できる見通しである。

論文

A Mobile antineutrino detector with plastic scintillators

黒田 康浩*; 小栗 秀悟*; 加藤 陽*; 中田 量子*; 井上 慶純*; 伊藤 主税; 蓑輪 眞*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 690, p.41 - 47, 2012/10

 被引用回数:29 パーセンタイル:92.39(Instruments & Instrumentation)

プラスチックシンチレータを用いた新型の反電子ニュートリノ検出器を開発している。10cm$$times$$10cm$$times$$100cmの細長いシンチレータを積み重ねた小型のプロトタイプを試作し、バックグラウンドイベントの測定を行って検出器の無人運転に成功した。さらに、反電子ニュートリノと検出器構成物質との相互作用を計算するモンテカルロシミュレーションコードを開発して検出効率を評価し、開発目標のフルサイズ検出器では原子炉由来のニュートリノを有意に検出でき、そのフラックスとスペクトルを測定することにより原子炉の出力や燃料組成をモニタリングできる可能性が示された。

報告書

超深地層研究所計画 年度報告書(2006年度)

西尾 和久; 松岡 稔幸; 見掛 信一郎; 鶴田 忠彦; 天野 健治; 大山 卓也; 竹内 竜史; 三枝 博光; 濱 克宏; 吉田 治生*; et al.

JAEA-Review 2009-001, 110 Pages, 2009/03

JAEA-Review-2009-001.pdf:49.84MB

独立行政法人日本原子力研究開発機構(原子力機構)東濃地科学センターでは、「地層処分技術に関する研究開発」のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、「第1段階; 地表からの調査予測研究段階」、「第2段階; 研究坑道の掘削を伴う研究段階」、「第3段階; 研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなる約20年の計画であり、現在は、第2段階である「研究坑道の掘削を伴う研究段階」を進めている。本報告書は、2002年2月に改訂した「超深地層研究所基本計画」に基づき、超深地層研究所計画の第2段階「研究坑道の掘削を伴う研究段階」における2006年度に実施した(1)調査研究、(2)施設建設、(3)共同研究等の成果を取りまとめたものである。

報告書

超深地層研究所計画 年度報告書(2005年度)

西尾 和久; 松岡 稔幸; 見掛 信一郎; 鶴田 忠彦; 天野 健治; 大山 卓也; 竹内 竜史; 三枝 博光; 濱 克宏; 吉田 治生*; et al.

JAEA-Review 2008-073, 99 Pages, 2009/03

JAEA-Review-2008-073-1.pdf:37.33MB
JAEA-Review-2008-073-2.pdf:37.16MB

独立行政法人日本原子力研究開発機構(原子力機構)東濃地科学センターでは、「地層処分技術に関する研究開発」のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、第1段階「地表からの調査予測研究段階」,第2段階「研究坑道の掘削を伴う研究段階」,第3段階「研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなる約20年の計画であり、現在は、第2段階である「研究坑道の掘削を伴う研究段階」を進めている。本報告書は、2002年2月に改訂した「超深地層研究所基本計画」に基づき、超深地層研究所計画の第2段階「研究坑道の掘削を伴う研究段階」における2005年度に実施した(1)調査研究,(2)施設建設,(3)共同研究等の成果を取りまとめたものである。

報告書

超深地層研究所計画における地表からの調査予測研究段階(第1段階)研究成果報告書

三枝 博光; 瀬野 康弘; 中間 茂雄; 鶴田 忠彦; 岩月 輝希; 天野 健治; 竹内 竜史; 松岡 稔幸; 尾上 博則; 水野 崇; et al.

JAEA-Research 2007-043, 337 Pages, 2007/03

JAEA-Research-2007-043.pdf:28.14MB

本報告書は、結晶質岩を対象として、日本原子力研究開発機構が岐阜県瑞浪市で進めている深地層の研究施設計画である超深地層研究所計画における第1段階(地表からの調査予測研究段階)の調査研究成果をまとめたものである。この報告書では、第1段階の目標に対して調査研究の成果を適切に取りまとめるとともに、課題を抽出・整理し、第2段階(研究坑道の掘削を伴う研究段階)以降の調査研究の必要性について言及した。具体的には、結晶質岩(硬岩)を対象とした調査・評価のための方法論を示すとともに、重要な調査技術や解析技術を整備した。また、処分事業の基盤技術となる技術的知見やノウハウなどを整理した。さらに、第1段階において残された課題を整理し、第2段階以降の調査研究の必要性を明確化した。ここで取りまとめる成果は、地層処分技術の知識基盤として整備されるばかりでなく、処分事業並びに安全規制の両面を支える技術基盤の強化を図っていくうえで、有効に活用されるものである。

論文

Effects of defect morphology on the properties of vortex system in Bi$$_{2}$$Sr$$_{2}$$CaCu$$_{2}$$O$$_{8+delta}$$ 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:8 パーセンタイル:45.98(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。

論文

Radiation annealing induced by electronic excitation in iron

知見 康弘; 岩瀬 彰宏; 石川 法人; 黒田 直志; 神原 正*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 164-165, p.408 - 414, 2000/04

 被引用回数:6 パーセンタイル:45.19(Instruments & Instrumentation)

照射アニーリング、すなわち照射中の欠陥消滅に焦点を絞って、鉄における電子励起効果について議論する。鉄薄膜試料(厚さ$${sim}$$200nm)に低温($${sim}$$77K)で$${sim}$$1MeVイオン、$${sim}$$100MeV重イオン、GeV重イオンを照射して、そのときの電気抵抗の変化から試料への欠陥蓄積挙動を調べた。また照射後試料を等速昇温法でアニールすることにより、照射で生成された欠陥の回復挙動を調べた。照射中の欠陥蓄積挙動から各イオンに対する欠陥照射面積が得られた。解析の結果、$${sim}$$100MeV,GeV重イオンでは電子励起による欠陥消滅が支配的になり、さらにその断面積は、電子的阻止能に対して非線形に依存しているだけでなく、イオン速度にも依存していることがわかった。また、照射後の欠陥回復挙動の結果からも電子励起が照射アニーリングに寄与していることが確認された。

論文

Ion-velocity effects on defect production in high-T$$_{c}$$ superconductors and metals irradiated with swift heavy ions

石川 法人; 知見 康弘; 黒田 直志*; 岩瀬 彰宏; 神原 正*

Phys. Scr., T80(B), p.559 - 561, 1999/00

 被引用回数:3 パーセンタイル:33.85(Physics, Multidisciplinary)

高速イオン照射による電子励起が欠陥生成におよぼす効果を調べるため、高温超伝導体と鉄に高速イオンを照射し、電気抵抗率変化を調べた。その結果、どちらの材料についても、照射効果は、電子的阻止能に依存するようにみえるが、それだけでなく入射イオンの速度にもよることがわかった。

論文

Vortex dynamics in Bi$$_{2}$$(Sr,La)$$_{2}$$CuO$$_{6+delta}$$ and Bi$$_{2}$$Sr$$_{2}$$CaCu$$_{2}$$O$$_{8+delta}$$ 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:55.59(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$$_{2}$$(Sr,La)$$_{2}$$CuO$$_{6+delta}$$単結晶とBi$$_{2}$$Sr$$_{2}$$CaCu$$_{2}$$O$$_{8+delta}$$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。Bi$$_{2}$$Sr$$_{2}$$CaCu$$_{2}$$O$$_{8+delta}$$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$$_{2}$$(Sr,La)$$_{2}$$CuO$$_{6+delta}$$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。

口頭

Current status of an extreme environment single crystal neutron diffractometer SENJU at J-PARC

大原 高志; 鬼柳 亮嗣; 金子 耕士; 田村 格良; 中尾 朗子*; 花島 隆泰*; 宗像 孝司*; 茂吉 武人*; 黒田 哲也*; 及川 健一; et al.

no journal, , 

SENJU, a TOF-Laue single crystal neutron diffractometer at the BL18 of MLF/J-PARC, was designed for precise crystal and magnetic structure analyses under multiple extreme environments such as low-temperature, high-pressure and high-magnetic field, and also capable of taking diffraction measurements of small single crystals, less than 1.0 mm$$^{3}$$ in volume. Just after the launch of SENJU in March 2012, we newly installed and/or upgraded some sample environment devices. SENJU has a vacuum sample chamber and 37 two-dimensional scintillation detectors. Wavelength of incident neutron is 0.3 - 4.4 A; for the 1st frame and 4.6 - 8.8 A; for the 2nd frame. As sample environment devices, 4 K cryostat with 2-axes goniometer, longitudinal magnet, high-pressure cell, high temperature furnace and other devices are available or in commissioning. In this presentation, we will show the current status of sample environment devices for SENJU such as cryostat, magnet and other devices.

口頭

Current status of extreme environment single crystal neutron diffractometer SENJU, and latest news from JRR-3

金子 耕士; 大原 高志; 鬼柳 亮嗣; 川崎 卓郎; 及川 健一; 田村 格良; 山内 康弘; 花島 隆泰*; 茂吉 武人*; 中尾 朗子*; et al.

no journal, , 

The TOF-Laue single crystal neutron diffractometer, SENJU installed at BL18 in MLF, J-PARC aims at structural studies in extreme sample environments. The instrument is equipped with 36 two-dimensional scintillation detectors arranged cylindrically around the demountable sample chamber, and one additional detector beneath the sample. The standard sample environment in SENJU is standard 4 K CCR, in which the fixed-$${chi}$$ two-axes goniometers driven by piezo-based motors are attached to the cold finger. This enables us to rotate a sample without moving the cryostat, which helps to reduce background. Since the first beam in 2012, several improvements were achieved, and the system can be steadily used in user programs. In addition to the 4 K CCR, other apparatuses including superconducting magnet were tested and used in the experiment. I will present representative data taken on SENJU, and latest news from the research reactor JRR-3.

口頭

Current status of a TOF-Laue single crystal neutron diffractometer SENJU

大原 高志; 鬼柳 亮嗣; 中尾 朗子*; 花島 隆泰*; 宗像 孝司*; 茂吉 武人*; 黒田 哲也*; 金子 耕士; 田村 格良; 及川 健一; et al.

no journal, , 

SENJU, a TOF-Laue single crystal neutron diffractometer at the BL18 of MLF/J-PARC, was designed for precise crystal and magnetic structure analyses under multiple extreme environments such as low-temperature, high-pressure and high-magnetic field, and also capable of taking diffraction measurements of small single crystals. The most popular sample environment device on SENJU is the 4 K cryostat with a fixed-chi type 2-axes goniometer. We adopted piezo-rotators to rotate the sample crystal under vacuumed and cryo conditions. The 2-axes goniometer works stably even at 4 K and the time for cooling was 4.5 hours. A longitudinal magnet was recently installed on SENJU. The lowest temperature was 1.42 K and the maximum magnetic field was 6.85 T. A test diffraction measurement of a CeCoGe3 single crystal under 1.5 K and 0.5 T showed that Bragg reflections from the sample was clearly observed and the Bragg peaks of the sample crystal were much higher than the peaks from the magnet itself.

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