Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
-ray measurements of the 
Th isomer村松 はるか*; 林 佑*; 湯浅 直樹*; 紺野 良平*; 山口 敦史*; 満田 和久*; 山崎 典子*; 前畑 京介*; 菊永 英寿*; 滝本 美咲; et al.
Journal of Low Temperature Physics, 200(5-6), p.452 - 460, 2020/09
被引用回数：2 パーセンタイル：9.38(Physics, Applied)We have developed a four-pixel array of superconducting transition-edge sensors with gold absorbers for the detection of a 29.2 keV -ray doublet decay from Th. To identify the decay, an energy resolution better than 20 eV full width at half maximum (FWHM) is needed. We measured an energy resolution of 14 eV FWHM for 26 keV -ray decay from an 
Am isotope in combined data of three pixels. We describe the design and the performance of the devices and discuss the baseline correction method to compensate the variation in the baseline, which was observed during the evaluation of the performance using the Am isotope.
Th nuclear clock isomer determined by absolute -ray energy difference山口 敦史*; 村松 はるか*; 林 佑*; 湯浅 直樹*; 中村 圭佑; 滝本 美咲; 羽場 宏光*; 小無 健司*; 渡部 司*; 菊永 英寿*; et al.
Physical Review Letters, 123(22), p.222501_1 - 222501_6, 2019/11
被引用回数：46 パーセンタイル：89.70(Physics, Multidisciplinary)The low-lying isomeric state of Th provides unique opportunities for high-resolution laser spectroscopy of the atomic nucleus. We determine the energy of this isomeric state by measuring the absolute energy difference between two -decays from the 29.2-keV second-excited state. A transition-edge sensor microcalorimeter was used to measure the absolute energy of the 29.2-keV -ray with improved precision. Together with the cross-band transition energy (29.2 keV
ground) and the branching ratio of the 29.2-keV state measured in a recent study, the isomer energy was determined to be 8.30
0.88 eV. Our result is in agreement with latest measurements based on different experimental techniques, which further confirms that the isomeric state of Th is in the laser-accessible vacuum ultraviolet range.
中村 圭佑; 森下 祐樹; 高崎 浩司; 前畑 京介*; 杉本 哲也*; 木口 優*; 伊豫本 直子*; 満田 和久*
Journal of Low Temperature Physics, 193(3-4), p.314 - 320, 2018/11
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Applied)Spectroscopic measurement of L X-ray is one of important techniques for a non-destructive assay of transuranium (TRU) elements because L X-rays of the energy ranging from 10 to 25 keV are emitted following internal conversion after the alpha-decay of TRU elements. For identification of L X-ray peaks of TRU elements, the energy resolution of the detector is required to be lower than 100 eV of the full width at half maximum (FWHM). In this work, a transition-edge-sensor (TES) microcalorimeter was operated for spectroscopic measurements of L X-rays emitted from a Np-237 and Cm-244 source. Typical L X-ray peaks of Pa, U and Pu elements were clearly identified in the obtained energy spectra. The FWHM energy resolution of the TES microcalorimeter was obtained to be 32.7 eV at Pu L alpha1 X-ray peak of 14.28 keV with natural line width of 12.20 eV. We considered a feasibility of a non-destructive assay of TRU elements with experimental L X-ray spectra obtained by the TES microcalorimeter.
高崎 浩司; 安宗 貴志; 大西 貴士; 中村 圭佑; 石見 明洋; 伊藤 主税; 逢坂 正彦; 大野 雅史*; 畠山 修一*; 高橋 浩之*; et al.
JAEA-Research 2013-043, 33 Pages, 2014/01
JAEA-Research-2013-043.pdf:13.81MB
福島第一原子力発電所の事故において、炉内燃料は部分的又は全体的に溶融していると見られており、燃料集合体を1単位とする通常の計量管理手法の適用は困難と考えられている。このため、廃炉措置において炉内燃料の取出から貯蔵を行うまでの透明性を確保し、かつ合理的に計量管理を実施できる手法を構築する必要がある。本研究開発では、計量管理のための燃料定量の技術の1つとして、従来のゲルマニウム半導体検出器に比べ優れたエネルギー分解能を有する超伝導転移端(TES)マイクロカロリーメーターを適用した燃料デブリ中の核燃料物質及び核分裂生成等の分析手法の適用を検討する。高分解能分析での特性を活用し、燃料デブリ中の核燃料物質及び核分裂生成物のスペクトルに係る詳細な情報が期待できる。本報告書では、TES検出器の原理、日本原子力研究開発機構での測定試験の状況、シミュレーション計算コードEGS5による実験データの解析及び燃料デブリの収納キャニスタの高分解能測定のシミュレーション計算について報告する。
-doped YAlO
in the temperature range from 4.2 to 175 K安宗 貴志; 栗原 正和*; 前畑 京介*; 石橋 健二*; 吉川 彰*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 726, p.37 - 40, 2013/08
被引用回数：1 パーセンタイル：10.99(Instruments & Instrumentation)Ybを添加したイットリアアルミネートのペロブスカイト型結晶(YAP:Yb)は電荷移動遷移による発光(CT発光)機構を持ち、高いシンチレーション発光強度と短い減衰時定数を併せ持つ、高性能なシンチレータ材料の候補として期待されている。しかしながら、CT発光は熱の影響を強く受け消光してしまうため、YAP:Ybをシンチレータとして使用するためには、低温でシンチレーション発光特性を測定しなければならない。しかしながら、低温ではシンチレーション発光を観測する手段に乏しいため、100K以下の温度領域でYAP:Ybに放射線を照射して測定したシンチレーション発光特性は報告されていない。そこで、4.2から175Kの温度領域において、
Sr/Y線源からの
線を利用して、YAP:Ybのシンチレーション発光波長分布を測定した。いずれの温度においても、340から350nm付近と500から520nm付近にYbの電荷移動遷移発光による発光ピークが観測された。また、アバランシェフォトダイオードと
Cs線源からの662keV 線を利用して、YAP:Ybのシンチレーション発光強度を測定した。発光強度は温度の低下とともに増加し、50Kでは10,000photons/MeVに達した。発光波長分布から算出した積分発光強度と温度の関係を用いると、4.2KではYAP:Ybの発光強度は11,000photons/MeVと計算された。
中村 圭佑; 前田 亮*; 安宗 貴志*; 前畑 京介*; 石橋 健二*; 田中 啓一*; 梅野 高裕*; 高崎 浩司; 百瀬 琢麿
Radiation Protection Dosimetry, 146(1-3), p.88 - 91, 2011/07
被引用回数：1 パーセンタイル：10.27(Environmental Sciences)エネルギー分散型のX線検出器として超伝導相転移端温度計(TES)型マイクロカロリーメータの研究が行われている。TES型マイクロカロリーメータは熱検出器であり、入射光子のエネルギーを温度上昇として測定する。本研究では、超ウラン元素から放出されるLX線を計測するため、吸収体に厚さ5
mのAuを用いたTES型マイクロカロリーメータを開発した。さらに、冷却システムには液体ヘリウムを用いないギフォード・マクマホン冷凍機を搭載した希釈冷凍機を用いた。このシステムの性能評価のためAmより放出されるLX線の検出を行った。その結果、エネルギー分解能が約80eVとなり、TES型マイクロカロリーメータによるLX線検出が有効であることがわかった。
前畑 京介*; 中村 圭佑*; 安宗 貴志*; 石橋 健二*; 高崎 浩司; 田中 啓一*; 小田原 成計*; 永田 篤士*
Journal of Nuclear Science and Technology, 47(3), p.308 - 313, 2010/03
被引用回数：5 パーセンタイル：34.40(Nuclear Science & Technology)超ウラン元素から放出されるLX線エネルギーの測定のために相転移端(TES)型マイクロカロリーメータを開発した。120nm厚の金と50nm厚のチタンの2層構造とし、TESの相転移温度は200mKで設計した。10から20keVのエネルギーのLX線に対して、吸収効率50%で毎秒100カウントの計数率を確保するためにさらに5.0mの金の層を金/チタン二層構造上に蒸着している。このTES型マイクロカロリーメータを用いてAm, 
Pu及び
Puの線源から放出されるLX線を測定した。検出パルスの減衰時定数は180sであり、毎秒100カウント以上の計数率でTES型マイクロカロリーメータが作動することを確認した。エネルギー分解能は、
NpのL
X線である17.75keVのピークにおいて50eVの半値幅であった。
明午 伸一郎; 執行 信寛*; 伊賀 公紀*; 岩元 洋介*; 木附 洋彦*; 石橋 健二*; 前畑 京介*; 有馬 秀彦*; 中本 建志*; 沼尻 正晴*
AIP Conference Proceedings 769, p.1513 - 1516, 2005/05
核破砕中性子源等のビームライン機器の設計に使用される核子・中間子輸送計算コードの計算精度検証のためには、薄いターゲットを用いた微分断面積測定データのみならず、厚いターゲットの実験が有効である。今回はKEKにおいて鉄ターゲットから生成される中性子スペクトルを測定した。実験はKEKの東カウンターホール内で行った。1.5GeV陽子を20cm厚の鉄ターゲットに入射し、生成中性子のスペクトルを飛行時間法により測定した。測定で得た結果とNMTC/JAMによる計算結果との比較を行った。計算は実験と全体的によい一致を示しており、特に重金属ターゲットに見られた過小評価は見られない。また媒質効果を考慮した核子・核子断面積を用いることにより、計算はさらに実験とよい一致を示し、最大でも50%以内の精度で予測できることがわかった。この結果は、鉄製機器の核特性評価を行ううえで本計算手法が十分な精度を有していることを示す。
明午 伸一郎; 高田 弘; 千葉 敏; 中本 建志*; 石橋 健二*; 松藤 成弘*; 前畑 京介*; 執行 信寛*; 渡辺 幸信*; 沼尻 正晴*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 431(3), p.521 - 530, 1999/00
被引用回数：38 パーセンタイル：91.11(Instruments & Instrumentation)中間エネルギーの粒子輸送のベンチマークデータ取得のために、0.5及び1.5GeV陽子を厚い鉛ターゲットに入射した場合の中性子スペクトル測定を行った。測定では1.6MeV以上のエネルギー領域における、精度の良い中性子スペクトルが得られた。実験結果をNMTC/JAERI-MCNP4Aコードシステムによる計算結果と比較した。この結果、計算は10MeV以下のエネルギー領域において実験を良く再現できることがわかった。しかし、20から80MeVにおいては実験値よりも50%程度小さい値を与えている。この不一致は、核子核子散乱断面積に媒質効果を考慮することにより縮少した。
片桐 政樹; 岸本 牧; 浮辺 雅宏*; 中村 龍也*; 倉門 雅彦*; 前畑 京介*; 石橋 健二*; 中沢 正治*
Japanese Journal of Applied Physics, 37(SUPPL.37-2), p.13 - 18, 1998/00
被引用回数：7 パーセンタイル：36.03(Physics, Applied)Nb超伝導トンネル接合素子のエネルギー分解能の改善に不可欠な前置増幅器の最適化研究を行い、Nb系素子としてはベストデータの5.9keV・X線に対して66eVの分解能を得た。また、幅広いX線エネルギーに対して詳細な評価実験を行い、超伝導トンネル接合素子内での信号生成メカニズム及びフォノン生成メカニズムに関する研究を行った。さらに、直列接続型超伝導トンネル接合素子によるフォノンを介したX線検出実験を行い、またエネルギー分解能特性は良くないがX線検出方法として非常に優れていることを確認した。
前畑 京介*; 石橋 健二*; 仲川 博*; 赤穂 博司*; 高田 進*; 中島 哲夫*; 清水 裕彦*; 片桐 政樹; 吉沢 正美*
電子技術総合研究所彙報, 61(6-7), p.361 - 366, 1997/00
2種類のNb系超伝導トンネル接合素子について、放射光の単色X線を用いて検出特性を測定した。素子は、陽極酸化工程を含むプロセスとSiO
スパッタリング工程を含む改良型プロセスの異なったプロセスで作製したものが使われた。外部雑音の多い測定環境のため、冷却型FETアンプがS/N比の改善のため使用された。4keVから15keVまでのX線放出実験の結果、入射X線エネルギーに対してピーク位置が非線形となることが確認された。
片桐 政樹; 岸本 牧; H.Kraus*; 浮辺 雅宏*; 倉門 雅彦*; 中沢 正治*; 前畑 京介*; 石橋 健二*; 中村 龍也*
Proc. of 7th Int. Workshop on Low Temperature Detectors (LTD-7), p.39 - 44, 1997/00
SIS(超伝導-絶縁体-超伝導)構造を持つ超伝導トンネル接合素子による準粒子検出に関して、直接超伝導体内で作り出されたものと基板内でフォノンを介して作り出されたものをそれぞれ別個に測定しその特性を調べた。5.9keVX線を用いて178m
178mNb接合素子のX線に対する応答特性と接合に印加するバイアス電圧を変化させながら測定した。その結果、直接超伝導体内で作り出される準素子と基板内でフォノンを介して作り出される準粒子と基板内でフォノンを介して作り出される準粒子の接合を介しての収集特性が異なることがわかった。この原因は、準粒子とフォノンに対してトンネル接合の超伝導層内に異なったエネルギーレベルが存在するためと推測される。
前畑 京介*; 石橋 健二*; 野田 孝浩*; 仲川 博*; 赤穂 博*; 高田 進*; 中島 哲夫*; 清水 裕彦*; 吉沢 雅美*; 片桐 政樹
Japanese Journal of Applied Physics, 35(2A), p.L178 - L181, 1996/00
被引用回数：1 パーセンタイル：8.19(Physics, Applied)超伝導体は1つの電荷キャリアを作るのに必要なエネルギーとがMeVオーダーであり超伝導体放射線器として用いた場合半導体検出器と比較して1桁以上良いエネルギー分解能が得られる。このトンネル接合検出器の応答は6keV以下の特性X線を用いたものがほとんどでありそれ以上のエネルギー領域での応答は調べられていない。このため、シンクロトロン放射光を用いて4~15keVX線に対する超伝導トンネル接合検出器の応答を調べた。
中本 建志*; 石橋 健二*; 松藤 成弘*; 執行 信寛*; 前畑 京介*; 明午 伸一郎; 高田 弘; 千葉 敏; 沼尻 正晴*; 中村 尚司*; et al.
Journal of Nuclear Science and Technology, 32(9), p.827 - 833, 1995/09
被引用回数：31 パーセンタイル：92.17(Nuclear Science & Technology)0.8~1.5GeVの陽子をC及びPbターゲットに入射した場合の中性子生成二重微分断面積測定方法をテストした。テスト実験では、飛行距離1m、でfA程度のビーム強度という条件で、液体シンチレータを用いた飛行時間法によって中性子を測定し、短い飛行距離のためにバックグランド中性子量を十分低く抑えることができ、また、中性子と線のパルス波形弁別にはゲート積分法が適することがわかった。実験の結果、中性子のエネルギーが100MeVまでの領域の断面積データが許容できるエネルギー分解能で得られた。今回の0.8GeV陽子入射の結果は長い飛行距離で得られた他のデータと一致した。本実験を通して、スポレーション中性子の測定には、検出器のシールドを用いず、短い飛行距離での飛行時間法を行うことが適していることが分かった。
明午 伸一郎; 高田 弘; 千葉 敏; 中本 建志*; 石橋 健二*; 松藤 成弘*; 前畑 京介*; 執行 信寛*; 和久田 義久*; 渡辺 幸信*; et al.
PSI-Proceedings 95-02, Vol. 2, 0, p.442 - 453, 1995/00
本グループでは高エネルギー陽子を薄いターゲットに入射した場合の中性子生成二重微分断面積の系統的な測定を行ってきた。本研究では、積分的なデータを得て高エネルギー核子・中間子輸送コードを検証することを目的として、0.5及び1.5GeV陽子を黒い鉛ターゲットに入射した場合の生成中性子スペクトルを測定した。測定は高エネルギー物理学研究所の陽子シンクロトロンを用いて、断面1515cm
、厚さ20cmの直方体の鉛ターゲットを用いて行った。中性子スペクトルはTOF法とアンフォールディング法により得た。NMTC/JAERIによる計算値は数100MeV以下及び百MeV以上の中性子については実験値に良く一致したものの、その中間領域については50%程度過小評価した。薄いターゲットの計算値は実験値と良く一致していたので、計算は一回衝突による中性子生成過程では問題がなく、ターゲット内の粒子輸送過程に問題があると思われる。
中村 圭佑; 前田 亮*; 青木 克憲; 安宗 貴志; 高崎 浩司; 前畑 京介*; 伊豫本 直子*; 石橋 健二*; 満田 和久*; 田中 啓一*
no journal, ,
Pu等のTRU核種の内部被ばく評価のための、当該核種から放出されるLX線を測定する代表的な非破壊測定の方法としては、半導体検出器を用いたX線スペクトロメトリーがある。しかしPuの子孫核種であるAmのLX線とエネルギーが近接していることから、正確な測定が困難となる。主用なLX線の弁別のためにはエネルギー分解能で約100eVの性能が要求される。近年、高いエネルギー分解能を有する検出器として、超伝導相転移端温度計(TES)型マイクロカロリーメータが注目されている。TES型マイクロカロリーメータは、超伝導から常伝導へと遷移する時に発生する急激な抵抗変化を利用した検出器であり、極低温環境において動作させる。TES型マイクロカロリーメータをTRUのLX線計測に適用することで、より正確なTRUの非破壊測定が期待できる。今回、TES型マイクロカロリーメータを用いたTRUから放出されるLX線の分別性の評価を目的として、TRU核種のLX線計測実験を実施したのでその成果について報告する。
中村 圭佑; 前田 亮; 森下 祐樹; 高崎 浩司; 前畑 京介*; 伊豫本 直子*; 石橋 健二*; 満田 和久*
no journal, ,
超ウラン元素から放出されるLX線は、微細なエネルギー成分を有しているため、その放出率を精度よく測定することが困難である。これらのLX線を正確に測定することは、核燃料物質を取り扱う施設における放射線管理や核物質管理において核種の定性、定量を行う上で有益な情報となり得る。本研究では、TESマイクロカロリーメータを用いて、超ウラン元素から放出されるLX線スペクトルの高分解能測定を試みた。講演では超ウラン元素のひとつであるCm-244から放出されるLX線スペクトルとその解析の詳細について述べる。
村松 はるか*; 湯浅 直樹*; 林 佑*; 紺野 良平*; 山口 敦史*; 満田 和久*; 山崎 典子*; 菊永 英寿*; 中村 圭佑; 滝本 美咲; et al.
no journal, ,
物理定数である微細構造定数の恒常性については常に検証の対象であり、その測定方法の一つに異種の原子時計の周波数を比較する方法がある。さらに新たな可能性としてThの29.19keVから遷移する基底準位と異性体準位のエネルギーの差を使用した原子核時計を用いることで、微細構造定数の時間変動に対する精度が5桁も向上すると期待されている。Th異性体準位エネルギー測定方法には29.19keVダブレットの直接観測と他の崩壊系列から間接的に推定する方法があり、Th異性体準位エネルギーは間接的な推定から7.80.5eVと求められている。しかし、このエネルギーに相当するシンクロトロン光でThの基底準位が直接励起された報告はなく、0.5eV以上の系統誤差が存在する可能性がある。現在可能性のあるTh異性体準位エネルギーはThイオンの半減期から見積もられた6.3-18.3eVである。この広帯域をシンクロトロン光にてスキャンすることは困難であり、系統誤差を抑えるためにも線分光による29.19keVダブレットの直接観測が望まれる。そこで我々は、29.19keVダブレットの直接分光を可能とするTES型X線マイクロカロリメータの開発を行った。そして
30keVのエネルギーに対して15eVのエネルギー分解能を有する素子を開発し、29.19keVダブレットの直接観測が可能となることをシミュレーションを用いて示した。本講演では、検出器の開発、評価結果とシミュレーション結果について報告する。
山口 敦史*; 村松 はるか*; 林 佑*; 満田 和久*; 湯浅 直樹*; 前畑 京介*; 中村 圭佑; 滝本 美咲; 菊永 英寿*
no journal, ,
トリウム229は、基底状態からわずかエネルギー8eV程度のところに第1原子核励起状態(アイソマー状態と呼ばれる)をもつことが知られている。本研究の目的は、基底状態からアイソマー状態への原子核遷移の共鳴周波数を基準とする光周波数標準の実現をめざし、この核遷移の遷移エネルギーを精密に測定することである。本研究ではアイソマー状態のエネルギー(約8eV、(a))の測定のため、トリウム229原子核のエネルギー29.19keVの第2励起状態を利用する。先行研究で、基底状態から第2励起状態のエネルギー(b)は精度0.07eVで測定されている。本研究では、ウラン233がトリウム229に
崩壊する際に放出される、第2励起状態からアイソマー状態の間のエネルギー29.19keV(c)の線を超伝導遷移端カロリメータで精密に測定し、(a)=(b)-(c)によりアイソマー状態のエネルギーを測定する。
中村 圭佑; 前畑 京介*; 伊豫本 直子*; 森下 祐樹; 高崎 浩司
no journal, ,
TES型マイクロカロリーメータは非常に高いエネルギー分解能を有するエネルギー分散型X線検出器である。TES型マイクロカロリーメータの高いエネルギー分解能は核燃料物質や超ウラン元素から放出されるLX線分光分析に有効であることが期待される。発表者は、TES型マイクロカロリーメータの核燃料物質測定への応用について研究を行ってきた。これまでの研究成果を基に、核燃料物質測定用TES型マイクロカロリーメータの性能評価を行い、実用化に向けた検討として、内部被ばく評価用の放射線計測設備である肺モニタ及び傷モニタへの応用についての評価を行った。
