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論文

Reaction path and product analysis of sodium-water chemical reactions using laser diagnostics

出口 祥啓*; 村中 亮太*; 神本 崇博*; 高木 琢*; 菊地 晋; 栗原 成計

Applied Thermal Engineering, 114, p.1319 - 1324, 2017/03

本研究の目的はナトリウム-水反応(気相反応)の反応経路および反応生成物を定量的に明らかにすることである。反応経路および反応生成物を分析するために、対向流火炎装置を用いた。測定の結果、反応場における主要な生成物はNaOHであり、Na酸化物はNaOHに対して無視し得るレベルであることが明らかになった。

論文

Reaction path and product analysis of sodium-water chemical reactions using laser diagnostics

出口 祥啓*; 村中 亮太*; 神本 崇博*; 高木 琢*; 菊地 晋; 栗原 成計

Proceedings of 3rd International Workshop on Heat Transfer Advances for Energy Conservation and Pollution Control (IWHT 2015) (CD-ROM), 6 Pages, 2015/10

本研究の目的はナトリウム-水反応(気相反応)の反応経路および反応生成物を定量的に明らかにすることである。反応経路および反応生成物を分析するために、対向流火炎装置を用いた。測定の結果、反応場における主要な生成物はNaOHであり、Na酸化物はNaOHに対して無視し得るレベルであることが明らかになった。

論文

Characteristic oxygen $$K$$-edge circular dichroism spectra of amino acid films by improved measurement technique

泉 雄大*; 田邊 真依子*; 今津 亜季子*; 三本 晶*; 田中 真人*; 安居院 あかね; 室 隆桂之*; 中川 和道*

Journal of Chemical Physics, 138(7), p.074305_1 - 074305_10, 2013/02

 被引用回数:6 パーセンタイル:24.61(Chemistry, Physical)

軟X線エネルギー領域における円二色性分光法は、キラル材料の局所構造を研究するための新しいツールである。われわれは、酸素$$K$$吸収端エネルギー領域でアミノ酸L-チロシン、L-アスパラギン酸の薄膜のCDスペクトルが高い精度の測定することに成功した。また、L-アラニンとL-セリンのフィルムとの比較検討を行った。これらのアミノ酸の共通部分であるCOO$$^{-}$$の酸素について、各アミノ酸の局部形状を反映したCDスペクトルを得たので報告する。

論文

Quantitative measurement of hard X-ray spectra for high intensity laser produced plasma

Zhang, Z.*; 西村 博明*; 波元 拓哉*; 藤岡 慎介*; 有川 安信*; 錦野 将元; 河内 哲哉; 匂坂 明人; 細田 裕計*; 織茂 聡; et al.

Review of Scientific Instruments, 83(5), p.053502_1 - 053502_5, 2012/05

 被引用回数:16 パーセンタイル:63.63(Instruments & Instrumentation)

ラウエ分光器を用いて17-77keVまでのレーザープラズマからの特性X線の定量計測を行った。ラウエ分光器では信号強度や露光時間によって検出器としてCSI蛍光体にCCDカメラかイメージングプレートのどちらかを選択して用いることができる。別の構成された計測器を用いたレーザープラズマX線及び、放射性同位体を用いてラウエ分光器の絶対感度較正を行った。実験におけるラウエ結晶からの積算反射率は、X線回折コードを用いた計算結果とよく一致していることがわかった。このラウエ分光器を用いた定量計測の結果から特性X線発生のための入射レーザーエネルギーから高速電子への変換効率について議論する。

論文

Measurement and comparison of absolute value of soft X-ray natural circular dichroism of serine and alanine

泉 雄大*; 今津 亜季子*; 三本 晶*; 田中 真文*; 中川 和道*; 田中 真人*; 安居院 あかね; 室 隆桂之*

Journal of Physics; Conference Series, 190, p.012209_1 - 012209_4, 2009/11

 被引用回数:6 パーセンタイル:84.09

セリン及びアラニンについて軟エックス線自然円二色性スペクトルを測定した。COO$$^{-}$$サイトの酸素O1s-パイシグマ遷移に着目し絶対値を算出した。それぞれ-1.7$$times$$10$$^{-21}$$cm$$^{-2}$$, -1.4$$times$$10$$^{-20}$$cm$$^{-2}$$であった。この絶対値の違いはCOO$$^{-}$$サイトの酸素の内殻正孔のカイラルな環境の違いを反映していると考えられる。

報告書

HTTR第2次燃料体組立,貯蔵作業における燃料取扱い

富本 浩; 加藤 康; 大和田 博之; 佐藤 直; 島崎 洋祐; 小澤 太教; 篠原 正憲; 濱本 真平; 栃尾 大輔; 野尻 直喜; et al.

JAEA-Technology 2009-025, 29 Pages, 2009/06

JAEA-Technology-2009-025.pdf:21.78MB

高温工学試験研究炉(HTTR)は、1989年に初装荷燃料を装荷し、初臨界を達成してから、10年が過ぎ、現在も初装荷燃料にて運転を継続中である。燃料体組立は12種類の濃縮度がある燃料棒4770本を黒鉛ブロックに装荷する。第2次燃料体組立では150体の燃料体を組立てた。燃料棒は設計上、燃料棒の濃縮度誤装荷防止について考慮されているが、さらに確実な取扱いができるように作業上の誤装荷対策をあらかじめ検討した。燃料棒の受入れを2008年6月から開始し、原子炉建家内で組立作業を行い、新燃料貯蔵ラックへの貯蔵を行った。組立,貯蔵作業は、3回の期間に分けて実施し、各々の期間ごとに使用前検査を受検し、2008年9月にすべての作業を完了した。その後、同年11月に使用前検査合格証を受けた。本報告は第2次燃料体の組立,貯蔵作業における燃料取扱いについてまとめたものである。

口頭

アミノ酸軟X線自然円二色性スペクトルの絶対値測定

泉 雄大*; 蒲原 真澄*; 田中 真文*; 今津 亜季子*; 三本 晶*; 中川 和道*; 田中 真人*; 安居院 あかね; 室 隆桂之*; 松下 智裕*

no journal, , 

本研究ではセリン(Ser)のアミノ酸の軟X線自然円二色性NCDスペクトルを軟X線領域(酸素K殻)で絶対値で測定した。SPring-8 BL25SUにおいて、L-及びD-Serの蒸着膜に左右の円偏光を1Hzで切り替えながら照射し、透過法を用いてそれぞれの円偏光に対するXANESスペクトルを測定した。Lambert-Beerの法則を用いてそれぞれの円偏光に対する線吸収係数($$mu$$LCPL, $$mu$$RCPL)を求め、それらの差をとり、絶対値でNCD($$Delta$$$$mu$$=$$mu$$LCPL-$$mu$$RCPL)を求めた。L-SerのNCDの大きさは538eVで-150cm$$^{-1}$$, 542$$sim$$548eV付近では-50cm$$^{-1}$$程度であった。また、532eV付近に+25cm$$^{-1}$$, -50cm$$^{-1}$$の正負反転した近接ピークが確認された。

口頭

アラニン及びセリンの軟X線自然円二色性スペクトル; 実験と理論の比較

泉 雄大*; 田中 真文*; 今津 亜季子*; 三本 晶*; 中川 和道*; 田中 真人*; 安居院 あかね; 室 隆桂之*

no journal, , 

今回は、これまで測定したアミノ酸の軟X線自然円二色性(NaturalCircular Dichroism; NCD)スペクトルと理論計算を比較して報告する。実験,理論ともに、533eV付近にCOO-の酸素1s$$rightarrow$$$$pi$$*遷移に帰属されると考えられる負のNCDピークが確認された。L-セリン(Ser)[2]の場合では、同じ領域に実験,理論ともに低エネルギー側に正、高エネルギー側に負の符号の異なる近接したNCDピークが確認された。これはCOO-の酸素1s$$rightarrow$$$$pi$$*遷移のNCDピークを測定することでアミノ酸の区別ができることを示唆しているかもしれない。なぜこのNCDピークの符号がSerとAlaで異なるのかについて、理論的な裏付け(ガイドライン)が求められる。

口頭

放射光X線光電子分光によるTiAl酸化過程の研究

橋之口 道宏*; 角本 雄一; 戸出 真由美; 岡田 美智雄*; Harries, J.; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; 笠井 俊夫*

no journal, , 

TiAl表面の酸化反応におけるAl酸化物の生成過程を明らかにし、Al酸化膜形成の制御を目的として、放射光光電子分光法を用いてTiAl表面と酸素分子の反応について研究した。実験はSPring-8の日本原子力研究開発機構専用軟エックス線ビームライン(BL23SU)に設置された表面反応解析装置(SUREAC2000)を用いて行った。試料表面(50at.% TiAl多結晶)は、Ar$$^{+}$$イオンスパッタリングとアニーリングにより清浄化した。表面温度673Kにおいて酸素を350 L(Langmuir)曝露したときのTi2p及びAl2pの光電子スペクトルは、清浄表面と比較してピーク位置と形状が大きく変化し、TiとAl原子がともに酸化していることが示された。また、このTi酸化物は加熱(1123K)により減少することが観測された。

口頭

Depth-profiling using angular-resolved X-ray photoelectron spectroscopy and the maximum entropy method

Harries, J.; 戸出 真由美; 角本 雄一; 井上 敬介; 吉越 章隆; 寺岡 有殿

no journal, , 

光電子分光はおもに表面敏感な手法である。しかし光電子分光スペクトルの角度依存性から深さ方向の元素分布について情報を得ることも可能である。ラザフォード散乱等の他手法に比べて化学結合状態について評価できるというメリットがあるに対し、高度なデーター解析が必要である。ここではSPring-8、BL23SUで測定した窒化Al(111)及びVCrTiの自然酸化膜及び重水素化した資料の表面近辺の元素分布を評価する。

口頭

SR-XPS study on the native oxide of VCrTi and its modification by deuterium ion implantation

戸出 真由美; Harries, J.; 寺岡 有殿; 角本 雄一; 井上 敬介; 吉越 章隆

no journal, , 

In order to study the correlation between the hydrogen desorption temperature and the chemical bonding states of the oxide layer, photoemission spectroscopy with soft X-ray synchrotron radiation has been applied for analyses of the native oxide on the polycrystalline V$$_{25}$$Cr$$_{40}$$Ti$$_{35}$$ alloy surface and its thermal instability. Before thermal annealing, V-2p peaks from the bulk could be observed with a photon energy of 1247 eV, in addition to broad oxides peaks. The O-1s peak consisted of at least two components and decreased with thermal annealing. The lower binding energy component is decreased remarkably than that of the higher energy component. For the deuterium ion implanted surface, however, the O-1s peak kept its profile until 573 K. After desorption of D$$_{2}$$ molecules at around 570 K, the native oxide layer started changing its structure. Consequently deuterium implantation affected the thermal stability of the native oxide.

口頭

高分解能軟X線放射光光電子分光による重水素化VCrTiの表面分析

戸出 真由美; Harries, J.; 寺岡 有殿; 角本 雄一; 井上 敬介; 吉越 章隆

no journal, , 

水素貯蔵合金表面の自然酸化膜の熱的安定性を調べることは非常に重要である。本研究では、VCrTiの自然酸化膜の熱的安定性を、高分解能軟X線放射光光電子分光法で調べた。さらに、重水素イオン注入によるVCrTiの自然酸化膜の変化について研究した。実験はSPring-8の原子力機構専用軟X線ビームライン(BL23SU)に設置した表面反応分析装置(SUREAC2000)を用いて行った。V-2p光電子スペクトルでは、加熱前は自然酸化膜を示すサテライトピークに加えて、バルクからのピークも観測された。O-1sピークは複数の成分から構成される。加熱に伴ってO-1sピークは減少し、金属Vが顕著になった。一方、重水素化することで自然酸化膜の分解温度が高くなることが観測された。

口頭

Chemical-state resolved depth-profiling using angle-resolved X-ray photoelectron spectroscopy and the maximum entropy method

Harries, J.; 戸出 真由美; 角本 雄一; 井上 敬介; 吉越 章隆; 寺岡 有殿

no journal, , 

SPring-8, BL23SUの高分解能表面化学実験ステーションを利用して化学結合状態別、角度別光電子スペクトルの測定が可能。最大エントロピー法を用いるとスペクトルに含まれる深さ方向の分布情報を取り出すことができる。この二つの手法の組合せの進歩について発表する。例として、窒化したアルミ(111)表面のN-化学結合状態別深さ方向分布について議論する。

口頭

Chemical state resolved depth-profiling using XPS and the maximum entropy method

Harries, J.; 戸出 真由美; 井上 敬介; 角本 雄一; 吉越 章隆; 寺岡 有殿

no journal, , 

元素別深さ方向の分布評価において色々な手法があるが、角度分解光電子分光は化学結合状態別の分布の測定が可能という特徴がある。SPring-8, BL23SUの表面化学実験ステーションの高輝度,高エネルギー分解能放射光を用いて、超音速分子ビーム,イオンビーム等を利用して創製した薄膜の深さ方向分布の評価測定を行った。角度分解光電子分光スペクトルから深さ方向の情報を取り出すために最大エントロピー法を用いる。手法について説明し、例として水素貯蔵材料であるVCrTiの自然酸化膜の深さ方向分布について議論する。さらに、アニールによる変化を調べた。

口頭

アスパラギン酸の軟X線自然円二色性スペクトル測定

泉 雄大*; 今津 亜季子*; 三本 晶*; 田邊 真依子*; 中川 和道*; 田中 真人*; 安居院 あかね; 室 隆桂之*

no journal, , 

光学異性体が左右の円偏光に対して示す吸収断面積の差を自然円二色性(NCD)と呼ぶ。本研究では、側鎖にカルボキシル基を持つアミノ酸であるアスパラギン酸(Asp; HOOC-CH$$_{2}$$-CH(NH$$_{3}$$$$^{+}$$)COO$$^{-}$$)のNCDスペクトルを酸素K殻領域で測定した。実験はSPring-8 BL25SUにおいて行い、L-及びD-Aspの蒸着膜に左右の円偏光を1Hzで切り替えながら照射し、透過法を用いてそれぞれの円偏光に対する吸収スペクトルを測定した。L-Aspでは532.2eVとに533.3eVに近接した2つのNCDピーク(COO-1s$$rightarrow$$$$pi$$*)が確認された。

口頭

アスパラギン酸の軟X線自然円二色性スペクトル

泉 雄大*; 今津 亜季子*; 三本 晶*; 田邊 真依子*; 中川 和道*; 田中 真人*; 安居院 あかね; 室 隆桂之*

no journal, , 

生体アミノ酸が共通して持つCOO$$^{-}$$酸素1s$$rightarrow$$$$pi$$$$^{*}$$遷移に帰属される自然円二色性(NCD)スペクトルは、アミノ酸の種類(側鎖の違い)によって異なる強度,符号を示す可能性がある。本研究ではSPring-8 BL25SUで、L-Asp, D-Aspの真空蒸着膜を試料としてNCDスペクトル測定を行った。L-Aspは、光子エネルギーの増加とともに、負から正に転じるNCDを示したのに対し、L-Serは正から負に転じるNCD, L-Alaは負のみのNCDを示した。

口頭

重水素イオン注入した水素貯蔵材(V$$_{25}$$Cr$$_{40}$$Ti$$_{35}$$)の高分解能軟X線放射光光電子分光による自然酸化膜の熱安定性の評価

戸出 真由美; Harries, J.; 寺岡 有殿; 角本 雄一; 井上 敬介; 吉越 章隆

no journal, , 

水素貯蔵合金表面の自然皮膜の熱安定性は、水素の吸収や脱離に大きな影響を与える重要な特性であるといえる。本研究ではV$$_{25}$$Cr$$_{40}$$Ti$$_{35}$$の自然酸化膜の熱安定性が、重水素イオン注入によってどのように変化するかを高分解能軟X線放射光光電子分光法で調べた。実験はSPring-8の原子力機構専用軟X線ビームライン(BL23SU)に設置した表面反応分析装置(SUREAC2000)を用いて行った。アニールの前後で表面の酸化膜の光電子スペクトルの測定を行った。V$$_{25}$$Cr$$_{40}$$Ti$$_{35}$$をアニールすると酸化状態を示すピークが弱くなり、金属状態を示すピークが強くなる。重水素イオンを注入することで、自然酸化膜の熱安定性が100度程度安定化することが観測された。

口頭

高分解能軟X線放射光光電子分光による重水素化VCrTi表面の熱安定性の評価

戸出 真由美; Harries, J.; 寺岡 有殿; 角本 雄一; 井上 敬介; 吉越 章隆

no journal, , 

水素貯蔵合金表面の自然皮膜の熱安定性は、水素の吸収や脱離に影響を与える特性である。本研究では、VCrTi表面皮膜の熱変性過程を高分解能X線放射光光電子分光法で調べた。実験はSPring-8の原子力機構専用軟X線ビームライン(BL23SU)に設置した表面反応分析装置(SUREAC2000)を用いて行った。アニール前は酸化状態を示す光電子スペクトルが観測された。アニール後は酸化状態を示す光電子スペクトルが弱くなり、金属状態を示す光電子スペクトルが強くなった。表面に重水素を注入すると、自然酸化膜の変質温度が100$$^{circ}$$C程度高くなる結果が得られた。

口頭

Soft X-ray natural circular dichroism of aspartic acid and tyrosine

泉 雄大*; 田邊 真依子*; 今津 亜季子*; 三本 晶*; 中川 和道*; 田中 真人*; 安居院 あかね; 室 隆桂之*

no journal, , 

酸素原子の付近で対掌性構造を調べるために、われわれは酸素K-端地域でアスパラギン酸(Asp)とチロシン(Tyr)の軟X線自然円偏光二色性(SXNCD)を測定した。SXNCD測定は、SPring-8のBL25SU beamlineで実行した。特に533eVのまわりで酸素COO$$^{-}$$1s$$pi$$$$^{*}$$遷移に着目した。ランダム配意試料を用い、E1E2メカニズムを排し、E1M1だけを検出した。

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