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論文

High statistics $$Sigma p$$ scattering experiment using high intensity pion beams at J-PARC

三輪 浩司*; 長谷川 勝一; 早川 修平; 細見 健二; 今井 憲一; 近藤 恭弘; 成木 恵; 佐甲 博之; 佐藤 進; 杉村 仁志; et al.

JPS Conference Proceedings (Internet), 17, p.041002_1 - 041002_6, 2017/07

In order to test theoretical frameworks of the Baryon-Baryon ($$BB$$) interactions and to confirm the "Pauli effect between quarks" for the first time, we have proposed an experiment (J-PARC E40) to measure low-energy hyperon-proton scattering cross sections of the $$Sigma^+ p$$, $$Sigma^- p$$ elastic scatterings and the $$Sigma^- p to Lambda n$$ inelastic scattering in the momentum range of $$400 < p ; ({rm MeV}/c) < 700$$ in the laboratory system. Experimentally, we detect two successive reactions of the $$Sigma$$ production $$(pi^{pm}p to K^+Sigma^{pm})$$ and the $$Sigma p$$ scattering ($$Sigma p to Sigma p$$) in the same liquid hydrogen target. The former is measured with two magnetic spectrometers, and the latter with a scattered proton detector (CATCH). By using a high intensity $$pi$$ beam, we estimate that more than 10000 scattering events can be identified. In this experiment, we aim to provide good quality scattering data to test the theoretical models of the $$BB$$ interaction.

論文

Precise determination of $$^{12}_{Lambda}$$C level structure by $$gamma$$-ray spectroscopy

細見 健二; Ma, Y.*; 味村 周平*; 青木 香苗*; 大樂 誠司*; Fu, Y.*; 藤岡 宏之*; 二ツ川 健太*; 井元 済*; 垣口 豊*; et al.

Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2015(8), p.081D01_1 - 081D01_8, 2015/08

 被引用回数:6 パーセンタイル:38.64(Physics, Multidisciplinary)

$$gamma$$線分光によって$$^{12}_{Lambda}$$Cハイパー核のレベル構造を精密に測定した。ゲルマニウム検出器群Hyperball2を用いて、$$^{12}$$C$$(pi^{+}, K^{+}gamma)$$反応からの4本の$$gamma$$線遷移を同定することに成功した。基底状態スピン二重項$$(2^{-}, 1^{-}_{1})$$のエネルギー間隔は直接遷移$$M1$$$$gamma$$線により、$$161.5pm0.3$$(stat)$$pm0.3$$(syst)keVと測定された。また、励起準位である$$1^{-}_{2}$$$$1^{-}_{3}$$について、それぞれ、$$2832pm3pm4$$, keVと$$6050pm8pm7$$, keVと励起エネルギーを決定した。これらの測定された$$^{12}_{Lambda}$$Cの励起エネルギーは反応分光による$$lambda$$ハイパー核の実験研究において決定的な基準となる。

論文

A Beam position fiber counter with scintillation fibers and multi-pixel photon counter for high intensity beam operation

本田 良太郎*; 三輪 浩司*; 松本 祐樹*; 千賀 信幸*; 長谷川 勝一; 今井 憲一

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 787, p.157 - 160, 2015/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:81.41(Instruments & Instrumentation)

J-PARCハドロン実験施設におけるシンチレーションファイバーと多ピクセル光検出器を用いたビーム一検出器を開発した。この検出器はJ-PARC K1.8ビームラインにおいてビーム運動量の測定に使用されている。またE40実験における10MHzの粒子測定に使用できるようにも設計されている。ビーム運動量の測定におけるバックグランドを抑制するために、0.8nsの時間分解能と200$$mu$$mの位置分解能が同時に要求される。この二つを満たすために直径1mmのシンチレーションファイバーを320本用いた構成を採用し、各ファイバーをMPPCで一本ずつ読み出す構成にした。本装置用に、フランスOmega社によって開発されたMPPC用ASIC、EASIROCを採用し、FPGA(SPARTAN6)を用いた制御、読出装置を開発しコントロールされている。実際のビームを用いた結果、1.68nsの時間分解能と190$$mu$$mの位置分解能を得た。

論文

Development of a tracking detector system with multichannel scintillation fibers and PPD

本多 良太郎; Callier, S.*; 長谷川 勝一; 家入 正治*; 松本 祐樹*; 三輪 浩司*; 中村 勇*; Raux, L.*; De La Taille, C.*; 田中 真伸*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 695, p.206 - 209, 2012/12

 被引用回数:3 パーセンタイル:64.33(Instruments & Instrumentation)

ハイペロン-核子散乱実験はハイペロンが短寿命であることから実験が非常に困難であり、依然として統計が改善されていない。そこでわれわれはJ-PARCにおいて高統計な$$Sigma$$p散乱実験を計画しており、そのためには多チャンネルシンチレーションファイバーとMPPCを用いた飛跡検出器、Fiber Trackerの開発が不可欠である。現在われわれは試作検出器と試作読み出し回路の開発と試験を終えた。試作検出器に関しては陽子ビームを用いた試験実験を行い、エネルギー分解能15%と言う結果を得、改善の余地があることがわかると同時に、断面積を測定する検出器として十分な性能を有することを確認した。また、MPPC用の読み出しASICであるEASIROCとSiTCPを用いた試作読み出し回路を開発し、ネットワークを通じたASICの制御方を確立した。また読み出し速度14kHzを達成し本実験での目標転送速度を達成した。

論文

In-situ SCC observation of thermally-sensitized and cold-worked type 304 stainless steel irradiated to a neutron fluence of 1$$times$$10$$^{25}$$n/m$$^{2}$$

中野 純一; 根本 義之; 三輪 幸夫; 宇佐美 浩二; 塚田 隆; 秀 耕一郎*

Journal of Nuclear Materials, 386-388, p.281 - 285, 2009/04

 被引用回数:3 パーセンタイル:69.9(Materials Science, Multidisciplinary)

照射誘起応力腐食割れにおけるき裂発生及び進展過程を酸素添加した561Kの高温水中での低ひずみ速度試験により調べた。同時に試験片表面のその場観察を行った。304ステンレス鋼の試験片に固溶体化,熱鋭敏化及び冷間加工を施し、材料試験炉(JMTR)の323Kの炉水中で1.0$$times$$10$$^{25}$$n/m$$^{2}$$(E$$>$$1MeV)まで照射した。照射量1.0$$times$$10$$^{26}$$n/m$$^{2}$$の冷間加工材では最大応力到達直後に割れの発生が見られたが、照射量1.0$$times$$10$$^{25}$$n/m$$^{2}$$の冷間加工材では最大応力に到達する前に割れの発生が観察された。破面観察では、熱鋭敏化材ではほぼ全面で粒界型応力腐食割れを示し、固溶体化材及び冷間加工材では粒内型応力腐食割れと延性を示すディンプルの混在する破面が認められた。

論文

圧縮性ステップにおける破砕帯の構造; 岐阜県飛騨市の跡津川断層西部の例

丹羽 正和; 島田 耕史; 黒澤 英樹; 三輪 敦志*

地質学雑誌, 114(10), p.495 - 515, 2008/10

断層のステップに伴う破砕帯の構造の変化を把握するため、岐阜県飛騨市の跡津川断層西部を事例対象とした地質調査を行った。まず、空中写真判読により、ステップが示唆される地域と、直線的に発達する断層が明瞭に追跡できる地域とを選定した。次に、詳細な露頭記載により、両地域の破砕帯の構造の比較を行ったところ、卓越する剪断面の姿勢と運動センス、及び断層ガウジの幅や粘土鉱物組成などに違いが見られることが明らかとなった。空中写真判読でステップが示唆された地域は、剪断面の姿勢などの特徴により、圧縮性ステップであると認定した。

論文

Grain boundary character of cracks observed in IASCC and IGSCC

三輪 幸夫; 加治 芳行; 塚田 隆; 加藤 佳明; 冨田 健; 永田 暢秋*; 堂崎 浩二*; 瀧口 英樹*

Proceedings of 13th International Conference on Environmental Degradation of Materials in Nuclear Power Systems (CD-ROM), 14 Pages, 2007/00

照射誘起応力腐食割れ(IASCC)の進展挙動との関係を検討するため、IASCCのき裂進展部の粒界性格分布を、方位像顕微鏡を用いて測定した。測定は、JMTR炉内照射下き裂進展試験及び照射後き裂進展試験によりき裂を進展させた試験片について実施した。その結果、IASCCき裂はおもにランダム粒界を進展したが、小傾角粒界($$Sigma$$1),双晶粒界($$Sigma$$3)及び対応粒界($$Sigma$$5-27)でもき裂が進展していた。すなわち、小傾角及び双晶粒界では元素偏析による粒界の耐食性劣化が小さいことが知られているが、そのような粒界でもSCCき裂が進展することがわかった。IASCCが進展したき裂の粒界性格分布を、著者のこれまでの研究結果である熱鋭敏化SUS304鋼,低炭素ステンレス鋼再循環系配管溶接継ぎ手模擬材及び実機シュラウド材の各材料における粒界型応力腐食割れ(IGSCC)のき裂進展部の粒界性格分布と比較した。その結果、IASCCとIGSCCにおいてき裂が進展する粒界性格の割合が異なり、その割合は照射材の変形挙動と関連のある可能性が考えられた。

論文

In-core ECP sensor designed for the IASCC experiments at JMTR

塚田 隆; 三輪 幸夫; 宇賀地 弘和; 松井 義典; 板橋 行夫; 永田 暢秋*; 堂崎 浩二*

Proceedings of International Conference on Water Chemistry of Nuclear Reactor Systems (CD-ROM), 5 Pages, 2004/10

材料試験炉(JMTR)において照射誘起応力腐食割れ(IASCC)の発生及び進展試験を予備照射した試験片を用いて実施する計画がある。炉内においては、水の放射線分解により環境中に各種のラジカルや過酸化水素などが含まれるため、炉内環境の評価には腐食電位(ECP)が指標として用いられる。JMTR炉内に装荷する照射キャプセル内で使用するためのFe/Fe$$_{3}$$O$$_{4}$$型のECPセンサーを開発した。センサーの耐久性を調べるため、高温高圧純水中における熱サイクル試験などを実施した。本研究で開発した炉内測定用ECPセンサーには、高温水中での耐久性を向上させるため、セラミックス隔膜と金属ハウジングの接合部を無電解ニッケルメッキにより保護したが、その有効性が示された。

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:119 パーセンタイル:4.52(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:947 パーセンタイル:0.13(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。

口頭

断層がステップする部分における断層破砕帯の分布と産状; 岐阜県飛騨市の跡津川断層西部の例

丹羽 正和; 島田 耕史; 野原 壯; 三輪 敦志*; 黒澤 英樹*

no journal, , 

岐阜県飛騨市宮川町$$sim$$河合町の跡津川断層西部を対象に詳細な地質調査を行い、断層が連続する部分とステップする部分とで断層破砕帯の分布及び産状を比較した。本研究では、空中写真判読によってステップ構造を確認したうえで、ステップ構造が認められた宮川町三川原周辺と、ステップ構造が認められない河合町角川$$sim$$天生の地域で、それぞれ地質調査を行い、断層破砕帯の記載を行った。三川原周辺では、角川$$sim$$天生と比べると、跡津川断層の主方向(ENE-WSW方向)と大きく斜交するNW-SE走向及びN-S走向の断層が多く発達する。断層破砕帯(松田・岡田,1977の破砕度II$$sim$$Vの範囲)の幅は、角川$$sim$$天生では数10m程度であるのに対し、三川原周辺では100m以上と推定される。本研究の結果からは、ステップ部では主断層の方向と大きく斜交する断層が顕著に発達するため、断層破砕帯の幅が広くなっていることが示唆される。

口頭

JMTRにおける照射下IASCC試験研究,4; 照射下水質評価試験

三輪 幸夫; 塙 悟史; 松井 義典; 塚田 隆; 永田 暢秋*; 堂崎 浩二*; 瀧口 英樹*

no journal, , 

照射下で照射誘起応力腐食割れ(IASCC)試験中の照射キャプセル内の水質変化を調べるため、材料試験炉(JMTR)炉心近傍で使用できる腐食電位計測センサーを作製し、照射キャプセルに装荷し、ステンレス鋼の腐食電位変化を測定した。照射下でのセンサーの耐久性に課題が見られたが、キャプセルに供給した高温水の溶存酸素及び水素濃度を変化させ、腐食電位変化より水質変化の推測を試みた。

口頭

Electrochemical potential measurement of stainless steel in BWR water environment under high radiation field at JMTR

三輪 幸夫; 塚田 隆; 佐藤 智徳; 塙 悟史; 松井 義典; 永田 暢秋*; 堂崎 浩二*; 瀧口 英樹*

no journal, , 

炉内構造材の照射誘起応力腐食割れ(IASCC)の発生・進展挙動には、水質が大きな影響を与えると考えられる。また、炉内水質の評価指標としては腐食電位(ECP)が用いられる。このため、材料試験炉(JMTR)の炉内で照射下IASCC試験を実施する場合の水環境を評価するため、鉄/酸化鉄電解質型ECPセンサー及び白金電極型ECPセンサーを開発し、高温水を循環させる照射下キャプセルに装荷して、炉心近傍の高線量場にてステンレス鋼のECPを測定した。測定では、水温200及び265$$^{circ}$$C、水質を酸化性条件(溶存酸素濃度(DO)=170ppb),脱気条件(DO=10ppb)及び還元性条件(溶存水素濃度(DH)=200ppb)と変化させた。その結果、ECPの測定値は、水の放射線分解による水質変化を計算する計算コードWRAC-JMで計算した結果から予測されるECPと一致することを示した。

口頭

東濃地域月吉断層の地下構造; 花崗岩中の高角逆断層の特徴は何か

野原 壯; 三輪 敦志*; 島田 耕史

no journal, , 

逆断層の地下構造については、比較的厚い新第三紀堆積岩中に分岐断層や副断層が発達することがよく知られている。一方、花崗岩地域の逆断層については、分岐等の構造はよくわかっていない。本研究では、地質断層である月吉断層を事例として、過去の断層活動によって形成され、累積された地層変位を、稠密なボーリングデータをもとに解析した。その結果、月吉断層の分岐断層は認められなかった。

口頭

Investigation of crack initiation behavior using pre-irradiated austenitic stainless steel at JMTR

塚田 隆; 宇賀地 弘和; 加治 芳行; 三輪 幸夫; 中野 純一; 松井 義典; 遠藤 慎也; 加藤 佳明; 永田 暢秋*; 堂崎 浩二*; et al.

no journal, , 

照射誘起応力腐食割れ(IASCC)は、近年軽水炉の炉内構造材の健全性・信頼性にかかわる重要な検討課題とされている。このため、JMTR炉内における照射下IASCC発生試験を、あらかじめ5$$times$$10$$^{24}$$n/m$$^{2}$$又は1$$times$$10$$^{25}$$n/m$$^{2}$$まで予備照射した試験片を用いて、沸騰水型軽水炉(BWR)の炉内を模擬する環境において実施した。照射材の炉内試験及び炉外試験の結果から、今回試験を行った条件の場合には、炉内における中性子/$$gamma$$線照射と応力/水環境の作用が重畳することの著しい影響は見いだされなかった。炉内照射下試験片の表面に微少な割れが観察され、その形態からそれらはSCCの発生であると見なせることを、炉外試験の結果から考察した。

口頭

J-PARCにおける、標的内蔵型TPC-4$$pi$$-spectrometerの開発

佐藤 進; 佐甲 博之; 今井 憲一; 杉村 仁志; 足立 智; 木内 隆太*; 谷田 聖*; 三輪 浩司*; 小沢 恭一郎*

no journal, , 

J-PARCハドロンホールにおける$$pi$$中間子ビームを用いて、$$Lambda$$(1405)や$$K^{-}$$pp共鳴の観測実験を行う場合、生成される複数の荷電粒子を捉えることにより、事象の再構成を行うことが望ましい。また、$$K^{-}$$中間子ビームを用いて、生成された$$LambdaLambda$$の散乱長等を測定する場合にも、複数の荷電粒子の飛跡検出が必要となる。一方で、例えば$$K^{-}$$中間子を用いて、$$Xi$$粒子を生成するとその反跳運動量は500MeV/c程度の高い値になる。これらの粒子がビーム軸方向に放出された場合には、磁場をビームに垂直に印加して運動量を測定することが、効率的であると推測される。これに伴い、磁場に平行に電場を印可し電離電子をドリフトさせる、標的内蔵型の3次元飛跡検出器TPCを開発することを試みている。現在、その3次元飛跡検出器TPCの試験器が完成し、性能試験を行っている。現状について報告する。

口頭

J-PARC E40実験における$$Sigma^+ p$$散乱事象の解析状況

七村 拓野; 市川 裕大; 早川 修平; 吉田 純也; 三輪 浩司*; 本多 良太郎*; 赤澤 雄也*; 山本 剛史

no journal, , 

核力を理解する上で、核子散乱実験は大きな役割を果たしてきた。核力をストレンジネスを含むバリオン(ハイペロン)に対して拡張した相互作用について調べる上でもハイペロン-核子散乱実験は強力な手段となるが、ハイペロンの寿命が$$10^{-10}$$sと短いことから十分な統計量を得られるような散乱実験は容易ではなかった。J-PARC E40実験はJ-PARCハドロン実験施設K1.8ビームラインにおいて、大強度の$$pi$$中間子ビームを用いたp($$pi$$$$pm$$,K$$^{+}$$)$$Sigma$$$$pm$$反応によりΣ粒子を大量に生成すること、液体水素標的とそれを囲む検出器システムCATCHを用いて二体反応の力学的再構成を行うことにより、これまで困難であった高統計の$$Sigma p$$散乱データを得ることを目的とした実験である。2019年4月までに$$Sigma^- p$$散乱および予定量のおよそ半分の$$Sigma^+ p$$散乱のデータの取得を行った。本講演では$$Sigma^+ p$$散乱のデータについての解析について述べる。本講演では実験の概要、$$Sigma^+ p$$散乱およびバックグラウンドとなる$$Sigma^+$$の崩壊粒子が関与する反応についての解析状況について紹介するとともに、2020年2月に行われる予定の残りの$$Sigma^+ p$$散乱データの取得に関しても述べる。

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