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論文

Intrinsic 2D ferromagnetism in V$$_{5}$$Se$$_{8}$$ epitaxial thin films

中野 匡規*; Wang, Y.*; 吉田 訓*; 松岡 秀樹*; 真島 裕貴*; 池田 啓祐*; 平田 靖透*; 竹田 幸治; 和達 大樹*; 小濱 芳允*; et al.

Nano Letters, 19(12), p.8806 - 8810, 2019/12

 被引用回数:8 パーセンタイル:17.8(Chemistry, Multidisciplinary)

The discoveries of intrinsic ferromagnetism in atomically thin van der Waals crystals have opened a new research field enabling fundamental studies on magnetism at two-dimensional (2D) limit as well as development of magnetic van der Waals heterostructures. Here we demonstrate that V$$_{5}$$Se$$_{8}$$ epitaxial thin films grown by molecular-beam epitaxy exhibit emergent 2D ferromagnetism with intrinsic spin polarization of the V 3d electrons although the bulk counterpart is originally antiferromagnetic. Moreover, thickness-dependence measurements reveal that this newly developed 2D ferromagnet could be classified as an itinerant 2D Heisenberg ferromagnet with weak magnetic anisotropy.

論文

High power laser developments with femtosecond to nanosecond pulse durations for laser shock science and engineering

桐山 博光; 森 道昭; 鈴木 将之*; 大東 出*; 岡田 大; 越智 義浩; 田中 桃子; 佐藤 方俊*; 玉置 善紀*; 吉井 健裕*; et al.

レーザー研究, 42(6), p.441 - 447, 2014/06

原子力機構で開発している、(1)フェムト秒超高強度レーザーとしてOPCPA/Ti:sapphireハイブリッドレーザー、(2)ピコ秒高強度レーザーとしてOPCPA/Yb:YAGハイブリッドレーザー、(3)ナノ秒高平均出力レーザーとして半導体レーザー励起Nd:YAGレーザーについて、それらの構成及び動作特性について紹介する。

論文

High intensity, high temporal contrast, high repetition-rate laser for laser driven particle acceleration

鈴木 将之; 桐山 博光; 大東 出; 岡田 大; 越智 義浩; 佐藤 方俊*; 吉井 健裕*; 玉置 善紀*; 前田 純也*; 松岡 伸一*; et al.

AIP Conference Proceedings 1465, p.53 - 57, 2012/07

 被引用回数:0 パーセンタイル:100

レーザー駆動粒子線発生用励起源に求められるその特徴は高ピーク強度,高コントラスト及び高繰り返しである。これを実現するために高コントラスト化が見込めるOPCPA増幅器を第一段目増幅器に用い、高繰り返し動作可能なLD励起Yb:YAG薄膜ディスクを第二段目の増幅器に用いたハイブリッドレーザーシステムの開発を行った。発振器からのレーザーパルスはパルス伸長器でパルス幅1nsまで伸長される。その後、このレーザーパルスはポッケルセルにて10Hzに切り出され、波長532nmのレーザー光を励起光としたBBOで構成されるOPCPAを用いて、エネルギー3.5mJまで増幅される。さらにこのレーザーパルスは、LD(波長940nm)を励起源としたYb:YAG薄膜ディスクで構成される増幅器にて出力130mJまで増幅に成功した。この増幅されたレーザーパルスはパルス圧縮器でパルス幅450fs程度まで圧縮され、クロスコリレーターを用いて時間的コントラスト計測を行った。その結果、増幅光の150ps直前において約8桁のコントラストを得ることに成功した。

論文

Development of a compact high-spatiotemporal-quality Yb:YAG thin-disk laser system using an optical parametric preamplifier

桐山 博光; 鈴木 将之*; 大東 出; 岡田 大; 越智 義浩; 佐藤 方俊*; 玉置 善紀*; 吉井 健裕*; 前田 純也*; 松岡 伸一*; et al.

レーザー研究, 40(2), p.143 - 145, 2012/02

光パラメトリックチャープパルス増幅(OPCPA)をベースにした非線形前置増幅器を用いた小型,高時間空間品質,高強度半導体レーザー励起Yb:YAG薄型ディスクチャープパルス増幅器の開発を行った。ストレッチャーでパルス幅を伸張されたチャープパルスは、OPCPA前置増幅器、及びYb:YAG主増幅器において、10Hzの繰り返し動作で100mJにまで増幅される。集光性能は、横方向では回折限界の1.1倍、縦方向では1.4と高い空間特性を有していることがわかった。また、470fsにまでパルス圧縮に成功するとともに、10$$^{-8}$$の高いコントラストを得ており、時間特性も優れた特性を示すことがわかった。

論文

Hundred mJ, sub-picoseconds, high temporal contrast OPCPA/Yb:YAG ceramic thin disk hybrid laser system

鈴木 将之*; 桐山 博光; 大東 出; 越智 義浩; 岡田 大; 佐藤 方俊*; 玉置 善紀*; 吉井 健裕*; 前田 純也*; 松岡 伸一*; et al.

Applied Physics B, 105(2), p.181 - 184, 2011/11

 被引用回数:4 パーセンタイル:72.86(Optics)

超高強度レーザーを物質に集光した際に生成するレーザー励起高エネルギー粒子線や高出力THz波生成の励起源開発のためのOPCPA/Yb:YAGハイブリッド型レーザーシステムの開発を行った。本レーザーの特徴は高時間コントラスト化が見込めるOPCPA前段増幅器と高繰り返し動作可能なLD励起Yb:YAG薄膜ディスクを主増幅器に採用しており、これまでに存在しない新しいレーザーシステムである。発振器からのレーザーはパルス伸長器でパルス幅1nsまで伸長された後に波長532nmのレーザーを励起光としたBBOで構成されるOPCPAを用いて、エネルギー3.8mJまで増幅される。さらにこのレーザーパルスは、波長940nmのLDを励起源としたYb:YAG薄膜ディスク増幅器にて出力130mJまでの増幅に成功した。この増幅されたレーザーパルスはパルス圧縮器でパルス幅450fs程度まで圧縮され、クロスコリレーターを用いて時間的コントラスト計測を行った結果、増幅光の150ps直前において約9桁の時間コントラストを達成した。これはYb:YAGを用いたレーザーでは世界最高の値である。

報告書

幌延深地層研究計画換気立坑先行ボーリング(PB-V01孔)調査報告書; 物理検層

舟木 泰智; 浅森 浩一; 真田 祐幸; 羽出山 吉裕*; 山本 卓也*; 井尻 裕二*; 松岡 清幸*; 木村 和洋*; Lin, S.*; 熊谷 敏文*

JAEA-Data/Code 2010-002, 151 Pages, 2010/06

JAEA-Data-Code-2010-002.pdf:43.13MB

原子力機構は、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発として、地下研究施設の建設を伴う研究プロジェクト(幌延深地層研究計画)を進めている。幌延深地層研究計画において建設中の地下研究施設のうち、換気立坑の施工における、湧水抑制対策の施工計画並びに排水処理設備の増設計画の策定を主な目的として、2007年10月から2008年3月にかけて、換気立坑近傍にて換気立坑先行ボーリング(PB-V01孔)を実施した。本報告書は、換気立坑先行ボーリング(PB-V01孔)で実施した調査のうち、物理検層(温度検層,音波検層,キャリパー検層,超音波型孔壁画像検層,ヒートパルス型フローメーター検層及びセメントボンド検層)の結果をデータ集として取りまとめたものである。

報告書

幌延深地層研究計画換気立坑先行ボーリング(PB-V01孔)調査報告書; 岩盤の水理特性調査

藪内 聡; 國丸 貴紀; 石井 英一; 羽出山 吉裕*; 井尻 裕二*; 松岡 清幸*; 井原 哲夫*; 松波 伸次朗*; 牧野 章也*

JAEA-Data/Code 2008-026, 62 Pages, 2009/02

JAEA-Data-Code-2008-026.pdf:8.23MB

幌延深地層研究計画地下施設建設工事(第I期)において、地下施設の建設にかかわる詳細なグラウト施工計画の作成に必要な立坑近傍の地質構造と岩盤の水理特性、及び今後の排水処理設備で対象とする地下水の水質に関する情報を取得することを目的として換気立坑先行ボーリング調査を実施した。当該ボーリング調査のうち岩盤の水理に関する調査である単孔式水理試験の結果から、換気立坑周辺岩盤は深度500m程度まで1.1$$times$$10$$^{-11}$$$$sim$$1.4$$times$$10$$^{-7}$$m/secの透水係数を示すことが明らかになった。流体電気伝導度検層の結果を考慮すると、調査対象岩盤(主として稚内層)の透水不均質性は、地下水流入箇所として検出された割れ目などの水みち構造の有無によるものと考えられ、深度約263$$sim$$約290mまでの区間と深度約355$$sim$$約370mまでの区間は特に透水性が高い。本調査結果を当該深度の換気立坑掘削における湧水抑制対策に反映する。

論文

流体流動電位法を用いた瑞浪超深地層研究所周辺の地下水流動モニタリング

松岡 稔幸; 仙波 毅; 石垣 孝一; 杉本 芳博*; 田上 正義*; 成田 憲文*

日本応用地質学会平成18年度研究発表会講演論文集, p.331 - 334, 2006/11

日本原子力研究開発機構では、地層処分研究開発の基盤となる「深地層の科学的研究」の一環として、岐阜県瑞浪市において建設工事を進めている瑞浪超深地層研究所の用地内とその周辺において、花崗岩中の地下水流動を規制すると考えられる断層や割れ目(帯)などを把握するための調査技術の開発を行っている。この一環で、地下施設の建設に伴い地下水流動に影響を及ぼす地質構造を直接に抽出することができる物理探査技術の開発を目的に、研究所用地内で掘削中の2つの立坑(主立坑:内径6.5m,換気立坑:内径4.5m)からの排水に伴う周辺地下水の移動による流動電位の発生を利用した流体流動電位法による地下水流動のモニタリング調査を試みた。その結果、排水に伴って流動する大局的な地下水の流動を規制する断層を抽出するとともに、それを境にして地下水の流動が異なっている様子を推定することができた。

論文

Beam-palarization asymmetries for the $$p$$($$overrightarrow{gamma}$$,$$K$$$$^{+}$$)$$Lambda$$ and $$p$$($$overrightarrow{gamma}$$,$$K$$$$^{+}$$)$$Sigma$$$$^{0}$$ reactions for $$E$$$$_{gamma}$$=1.5-2.4 GeV

Zegers, R. G. T.*; 住浜 水季*; Ahn, D. S.*; Ahn, J. K.*; 秋宗 秀俊*; 浅野 芳裕; Chang, W. C.*; Dat$'e$, S.*; 江尻 宏泰*; 藤村 寿子*; et al.

Physical Review Letters, 91(9), p.092001_1 - 092001_4, 2003/08

 被引用回数:125 パーセンタイル:4.58(Physics, Multidisciplinary)

$$E$$$$_{gamma}$$=1.5-2.4GeVで$$p$$($$overrightarrow{gamma}$$,$$K$$$$^{+}$$)$$Lambda$$,$$p$$($$overrightarrow{gamma}$$,$$K$$$$^{+}$$)$$Sigma$$$$^{0}$$反応に対するビーム偏極非対称が初めて測定された。この結果は未決定のハドロン共鳴や反応機構解明に用いられる。

論文

Evidence for a narrow $$S$$ = +1 Baryon resonance in photoproduction from the neutron

中野 貴志*; Ahn, D. S.*; Ahn, J. K.*; 秋宗 秀俊*; 浅野 芳裕; Chang, W. C.*; 伊達 伸*; 江尻 宏泰*; 藤村 寿子*; 藤原 守; et al.

Physical Review Letters, 91(1), p.012002_1 - 012002_4, 2003/07

 被引用回数:984 パーセンタイル:0.11(Physics, Multidisciplinary)

$$K^{+}$$$$K^{-}$$の両粒子を前方で測定することにより、$$^{12}$$Cを標的にした$$gamma$$n $$rightarrow$$ $$K^{+}$$$$K^{-}$$n光反応を研究した。1.54GeV/C$$^{2}$$に25MeV/C$$^{2}$$以下の幅の鋭いバリオン共鳴ピークを観測した。この共鳴ピークのストレンジネス($$S$$)は+1であった。この状態は5つのクォーク($$uudd bar{s}$$)が$$K^{+}$$と中性子に崩壊した状態であると解釈される。

論文

Neutron scattering study of linear-chain Haldane compounds NDMAZ and NDMAP

目時 直人; 小池 良浩; 松岡 由貴; 小林 達生*; 山下 正廣*

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 226-230(Part.1), p.414 - 416, 2001/05

NDMAZ及びNDMAPのQ(0 0 0.5)における磁気励起スペクトル測定の結果、NDMAZでは約1.7meVと約3.5meVに、NDMAPでは約0.6MeVにギャップを観測した。これらの値は帯磁率の結果から予想される値とだいたい一致している。さらにこれらの励起の分散関係及び磁場依存性の測定を行った。その結果、0Tにおける0.6MeV付近のピークがゼーマン効果によって分裂し、5Tではギャップは0.2MeV以下まで減少した。さらに、比熱測定によって報告されている臨界磁場(H$$_{C}$$~6T)以上の磁場を加えたところ、H$$_{C}$$以下で観測されていた2つの励起が観測されなくなった。これはH$$_{C}$$でエネルギー順位が交差し基底状態が入れ替わったことによると考えられる。さらに反強磁性秩序状態について調べるために、中性子弾性散乱を行った。おもにQ(0 0 0.5),(1 0 0.5)等の反強磁性の散乱ベクトル近傍を注意深く測定したが、秩序状態に伴うブラッグピーク観察されなかった。

論文

High energy negative-ion based neutral beam injection system for JT-60U

栗山 正明; 秋野 昇; 荒木 政則; 海老沢 昇; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 河合 視己人; 椛澤 稔; 小泉 淳一*; 国枝 俊介; et al.

Fusion Engineering and Design, 26, p.445 - 453, 1995/00

 被引用回数:41 パーセンタイル:4.17(Nuclear Science & Technology)

JT-60Uでの高密度電流駆動実験の駆動装置として負イオン源を使用した高エネルギーNBI装置が建設されようとしているが、本報告は、この負イオンNBI装置の建設について述べたものである。負イオンNBI装置は、ビームエネルギー500keVで10MWの中性ビームを10秒間入射するもので、世界で最初の負イオン源を使用した高エネルギーNBI装置となるものである。このNBI装置は、全長24mのビームライン、大電流の負イオンを生成/引出すための負イオン生成/引出し電源、500kV/64Aの出力を有する加速電源及び制御系等から構成される。水冷却系、液体ヘリウム/液体窒素の冷媒循環系、補助真空排気系などの設備は、既設JT-60NBIのものを共用する。講演では、本NBI装置の設計及び建設の現状について発表する。

論文

Development of high power negative ion sources and accelerators for neutral beam heating and current drive systems

井上 多加志; 花田 磨砂也; 栗山 正明; 前野 修一*; 松岡 守; 宮本 賢治; 小原 祥裕; 奥村 義和; 渡邊 和弘

IAEA-CN-60/F-10, 0, p.687 - 693, 1995/00

原研における高出力の負イオン源と加速器の開発の現状を述べる。JT-60U負イオンNBI用の大型負イオン源は製作を完了し、試験に供されている。テストスタンド電源の制約から、ビームエネルギーは50keV以下に限られているものの、所定性能と同等のパービアンスにおいて、極めて収束性の良いビームが引き出されている。同等の構造をもつ小型加速器を用いてJT-60U負イオンNBIのビーム加速模擬試験では、所定の電流密度において0.18AのH$$^{-}$$ビームを収束良く400keVまで加速することに成功した。また、ITER等の実験炉で要求されるより高出力の負イオン源と加速器の開発のために、MeV級イオン源試験装置を建設した。現在、本装置において1MeV、1Aを目指したITER用原型加速器の試験を開始している。

報告書

Shine through measurements with hydrogen beam in JT-60

栗山 正明; 国枝 俊介; 松岡 守; 水野 誠; 小原 祥裕; 大原 比呂志; 藻垣 和彦

JAERI-M 93-059, 13 Pages, 1993/03

JAERI-M-93-059.pdf:0.54MB

JT-60NBI実験におけるプラズマへのビーム吸収パワーを評価するために、水素ビームでの突抜け率を、ビームエネルギー;40-75keV、プラズマ密度;1~7$$times$$10$$^{19}$$m$$^{-3}$$の範囲で測定した。突抜け率は、NBI対向面にセットされた熱電対の温度上昇から計算によって求めた。突抜け率は、プラズマ密度に逆指数関数的に依存し、またビームエネルギーには直線的に比例する。更に突抜け率は、ターゲットプラズマ種、第1壁材料によっても変化する。多重衝突過程によるビーム衝突断面積についても評価し、ビームエネルギーが40~75keVの範囲でも断面積の増大が認められた。

論文

Construction of a 500keV/negative-ion-based NBI system for JT-60U

栗山 正明; 秋野 昇; 荒木 政則; 海老沢 昇; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 河合 視己人; 椛澤 稔; 小泉 淳一*; 国枝 俊介; et al.

15th IEEE/NPSS Symp. on Fusion Engineering,Vol. 1, 0, p.470 - 473, 1993/00

JT-60Uでは、トカマク装置の定常化を目的として炉心レベル高密度プラズマでのNBI電流駆動実験を計画している。この電流駆動実験のドライバーとして高エネルギー負イオンNBI装置の建設が開始された。この負イオンNBI装置は、ビームエネルギー:500keV,入射パワー:10MW,ビームパルス幅:10秒,の性能を持つもので、2台の大型負イオン源を装着した長さ24mのビームライン、大電流負イオンを生成するための負イオン生成電源、生成された負イオンを500keVまで加速するための加速電源等から構成される。負イオンNBI装置は、その建設を2期に分けた。第1期では、製作後の試験調整に長時間を必要とする負イオン源、高電圧直流電源を製作する。第2期では、JT-60へのビーム入射に必要なビームライン等を製作する。講演では、本負イオンNBI装置の設計及び建設状況について発表する。

論文

Activities on neutral beam injectors at JAERI

栗山 正明; 小原 祥裕; 秋野 昇; 海老沢 昇; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 樫村 隆則*; 伊藤 優*; 伊藤 孝雄; 河合 視己人; et al.

Fusion Technology 1992, Vol.1, p.564 - 568, 1993/00

原研では、正イオン及び負イオンNBIシステムの研究開発が行なわれている。正イオンNBIは、準垂直入射用NBIと接線入射用NBIから構成されている。10基のビームラインから成る準垂直入射NBIは、ビームエネルギー120keVで29MWの重水素中性ビームを入射することを目標とするもので、現在までに90~95keVのビームエネルギーで23MWまでのパワーを入射している。4基のビームラインから成る接線入射NBIは、既設の準垂直NBIを改造したもので、新規に製作したのはビームラインタンク、漏洩磁場打消コイル等のみで、主要なコンポーネントであるイオン源、中性化セル、偏向磁石、ビームダンプ等は配置を変えるだけで再使用している。重イオンNBIに関しては、JT-60U用及びITER用のためにR&Dが進められている。これらのR&D結果を基に500keV/10MWの負イオンNBIシステムが建設される。

論文

Application of the two-electron transfer reaction to helium ion density and energy distribution measurements in JT-60

飛田 健次; 草間 義紀; 中村 博雄; 伊藤 孝雄; 塚原 美光; 根本 正博; 久保 博孝; 竹内 浩; 栗山 正明; 松岡 守; et al.

Nuclear Fusion, 31(5), p.956 - 960, 1991/00

 被引用回数:6 パーセンタイル:61.9(Physics, Fluids & Plasmas)

二電子移行反応を利用して、JT-60プラズマ中に含まれる熱および熱外領域のヘリウムイオンの検出を試みた。この方法によって、ヘリウムイオン密度とそのエネルギー分布が測定された。得られた密度およびエネルギー分布は、他のプラズマ診断法または理論とつじつまが合った。この結果は、核融合プラズマ中のヘリウム灰の検出法としての二電子移行反応法の適用性を示す。

論文

Beam-energy control during a beam pulse in a neutral beam injection system

松岡 守; 秋場 真人; 有本 公子*; 堀池 寛; 栗山 正明; 松田 慎三郎; 小原 祥裕

Review of Scientific Instruments, 61(10), p.2614 - 2622, 1990/10

 被引用回数:1 パーセンタイル:64.79(Instruments & Instrumentation)

JT-60中性粒子入射装置に於いてビームパルス中にビームエネルギーを変化させる制御を行うことに成功した。このような制御を行うためにはビームエネルギーに直接対応する加速電圧だけでなく、加速電流や偏向磁場も同時に変化させねばならない。従って注意深い制御法と、各機器の良い追従性が要求される。偏向磁場を発生するための鉄芯に流れる渦電流の時定数が長く0.4秒であることからプレプログラムによる制御とした。JT-60中性粒子入射装置原型ユニットにおける試験を経て、JT-60の加熱実験に応用した。応答速度を速くすることにより、将来の装置ではプラズマの発展を直接フィードバックするようなビームエネルギーの実時間制御も可能と考えられる。

報告書

A Review of JAERI R&D activities on the negative-ion-based neutral beam injection system

小原 祥裕; 秋場 真人; 荒木 政則; 大楽 正幸; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 小島 啓明; 栗山 正明; 松田 恭博*; 松岡 守; et al.

JAERI-M 90-154, 119 Pages, 1990/09

JAERI-M-90-154.pdf:3.06MB

過去数年にわたり、負イオンを用いた中性粒子入射装置を実現するための研究開発を強力に実施してきた。特に、最も重要な開発項目である大電流負イオン源に関しては、50keVで10Aの水素負イオンを生成することに成功した。得られた負イオンビーム電流及び電流密度は、すでに負イオンNBIシステムで必要とされる値に達している。この様に、負イオンを用いた中性粒子入射装置に関するR&Dはここ数年で大きな進歩を遂げた。現在、500keV級NBIシステムの建設は技術的に可能となりつつある。

報告書

SF$$_{6}$$凝縮層を用いたJT-60NBIクライオポンプでのヘリウム排気試験

菊地 勝美*; 秋野 昇; 飯田 一広*; 大内 章寿*; 大内 豊; 小原 祥裕; 国枝 俊介; 栗山 正明; 柴沼 清; 関 昌弘; et al.

JAERI-M 90-056, 19 Pages, 1990/03

JAERI-M-90-056.pdf:0.72MB

JT-60NBI加熱装置において長パルスヘリウムビーム実験を行う際、大容量のヘリウムガス排気ポンプが必要となった。この大容量のヘリウム排気ポンプとして、原研で独自に開発を行っているSF$$_{6}$$凝縮層を吸着媒とするクライオソープションポンプを採用し、既存の水素排気用JT-60NBIクライオポンプを小改造することによりJT-60への長パルスヘリウムビーム入射を可能とした。ヘリウムガスに対する排気速度は約800m$$^{3}$$/secに達した。また本クライオソープションポンプはビーム入射中でも正常に作動することが確認された。

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