Laser-based angle-resolved photoemission spectroscopy with micrometer spatial resolution and detection of three-dimensional spin vector

岩田 拓万*; 高佐 永遠*; 西岡 幸美*; 大和田 清貴*; 角田 一樹; Annese, E.*; 鹿子木 将明*; 黒田 健太*; 岩澤 英明*; 有田 将司*; et al.

Scientific Reports (Internet), 14, p.127_1 - 127_8, 2024/01

https://doi.org/10.1038/s41598-023-47719-z

We have developed a state-of-the-art apparatus for laser-based spin- and angle-resolved photoemission spectroscopy with micrometer spatial resolution (-SARPES). This equipment is achieved through the combination of a high-resolution photoelectron spectrometer, a 6-eV laser with high photon flux that is focused down to a few micrometers, a high-precision sample stage control system, and a double very-low-energy-electron-diffraction spin detector. The setup achieves an energy resolution of 1.5 (5.5) meV without (with) the spin detection mode, compatible with a spatial resolution better than 10 m. This enables us to probe both spatially-resolved electronic structures and vector information of spin polarization in three dimensions. The performance of -SARPES apparatus is demonstrated by presenting ARPES and SARPES results from topological insulators and Au photolithography patterns on a Si (001) substrate.

Low-lying electric and magnetic dipole strengths in Pb

静間 俊行*; 湊 太志; Omer, M.*; 早川 岳人*; 大垣 英明*; 宮本 修治*

Physical Review C, 103(2), p.024309_1 - 024309_8, 2021/02

AA2020-0675.pdf:0.29MB

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.103.024309

Pbの低エネルギー双極子強度を準モノクロ=線形偏極フォトンビームの光核散乱を使って調べ、6.8MeVまでの励起エネルギーにおける電磁双極子()および磁気双極子強度()を導出した。今回の(,)反応の結果は、過去に行われた(,)反応のデータと合わせて、中性子閾値近傍のエネルギーにおけるとの光吸収反応断面積を求めるために使った。得られた測定結果は、乱雑位相近似法+粒子振動カップリング法による理論計算の結果と比較し、核構造の観点から議論を行う。

高速実験炉「常陽」の原子炉容器内観察・補修技術開発; 変形した実験装置の回収

芦田 貴志; 伊東 秀明; 宮本 一幸*; 中村 俊之; 古賀 和浩*; 大原 紀和*; 猪 博一*

日本原子力学会和文論文誌, 15(4), p.210 - 222, 2016/12

https://doi.org/10.3327/taesj.J15.032

高速実験炉「常陽では、照射試験を終えた温度制御型材料照射装置(MARICO-2)の試料部を原子炉容器内から取り出すための作業が行われた。しかし、保持機構と試料部が完全に分離できていない状態で回転プラグを操作したことにより、試料部が炉内燃料貯蔵ラック上から突き出た状態で変形していることが炉内観察等の調査の結果確認された。また、突き出た試料部は、回転プラグに設置された炉心上部機構(UCS)の下面と干渉する高さにあり、UCSの下面を部分的に損傷させたことも確認された。UCSと試料部の干渉を避けるため、可動範囲を制限した結果、燃料交換機能が一部阻害された状態となった。復旧措置として、損傷したUCSの交換と変形した試料部の回収が決定され、試料部については、2007年12月に回収方法の検討に着手し、治具の設計・製作、モックアップ試験等の準備を経て、2014年6月11月に回収作業を実施した。回収した試料部は「常陽」に隣接する照射後試験施設において、各種試験に向けた照射試料の取り出し等が行われている。本件は、試料部の回収を通して得られたSFR炉内の遠隔補修技術の開発成果について、装置の設計・製作及び作業の実績を踏まえて報告するものである。

Beam power and residual dose history of J-PARC RCS

山本 風海; 發知 英明; 原田 寛之; 林 直樹; 金正 倫計; Saha, P. K.; 田村 文彦; 山本 昌亘; 吉本 政弘; 中根 佳弘; et al.

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 4, p.238 - 242, 2014/04

https://doi.org/10.15669/pnst.4.238

J-PARC施設の3GeVシンクロトロンは2007年10月からビーム調整を開始した。その後、ビーム調整を進めることで出力ビーム強度は増強され、2009年10月から100kW以上の出力で中性子ターゲットへの陽子ビーム連続供用運転が行われている。また、さらなる大強度運転のためにビーム調整を継続し、新たに発生するようになったビームロスの原因を探り、その対策を進めてきた。その結果、われわれは3GeVシンクロトロン内のロスを低減し、安定な運転を達成することができた。本論文では、これまでに達成した出力ビーム強度と残留線量の履歴について報告する。

「常陽」原子炉容器内構造物の放射化量とガンマ線量率分布の測定評価

伊東 秀明; 前田 茂貴; 内藤 裕之; 秋山 陽一; 宮本 一幸; 芦田 貴志; 野口 好一; 伊藤 主税; 青山 卓史

JAEA-Technology 2010-049, 129 Pages, 2011/03

JAEA-Technology-2010-049.pdf:6.99MB

「常陽」では、計測線付実験装置の試料部が変形して原子炉容器内の炉内燃料貯蔵ラックから突き出て炉心上部の機器等と干渉しており、「常陽」を再起動するためには、炉心上部機構(UCS)を交換することが不可欠である。そのためには、30余年の使用期間中に放射化し、線量率が数百Gy/hに達するUCSを炉容器内から取り出すための大型キャスクの製作が必要である。炉心から約1.5m上方のUCSの中性子照射量の計算精度を考慮して約1桁の設計裕度を見込むと、キャスクの総重量が取扱いクレーンの最大荷重100トンを超過する約160トンとなり、設備改造や復旧経費の増加が予想された。このため、海外でも実施例の少ない炉容器内の線量率を実測して計算誤差にかかわる設計余裕を低減することによりキャスク遮へい厚さを削減することとした。実機で想定される広域の線量率をカバーし、約200Cの高温環境に耐える線量率測定装置を製作し、Co校正照射施設で線検出器の校正曲線及び温度特性を確認した。炉容器内の他の構造物や集合体の放射線の混成場を考慮して評価するため、UCSと検出器の相対位置やナトリウムの液位を変えた条件で詳細な線量率分布を測定し、解析値で内挿することによりC/E:1.12.4に評価精度を高めた。上記の結果を反映することによりUCS交換キャスクの遮へい厚さを削減でき、総重量を100トン未満とできる見通しが得られたことから、設備改造を要することなくUCS交換が可能となった。

Establishing priorities for HLW R&D in the 21 century

梅木 博之; 内藤 守正; 牧野 仁史; 大澤 英昭; 中野 勝志; 宮本 陽一; McKinley, I. G.*

Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM), 8 Pages, 2007/04

事業段階へ移行した21世紀に入ってから、日本の地層処分計画を取り巻く状況は急速に変化し、とりわけパブリックアクセプタンスへの関心が高まり、また原子力ルネサンスとも関連して処分技術に求められる要件への柔軟性を確保することの必要性が大きくなっている。このため、そのような複雑なプロジェクトを支援するための研究開発を進めるうえで、要件や成果の品質,知識ベースなどを体系的に管理することが極めて重要となってきている。本稿では、現行の4万本のガラス固化体を処分する処分場概念を出発点に、廃棄物の多様化,次世代の処分場概念とその構築に必要な設計/安全評価のツールとデータベース,意思決定の支援に必要な管理ツールなど、幾つかの重要な課題について包括的に論じる。

日本原子力研究開発機構における廃棄物処分分野の安全研究の概要; 平成13年度平成17年度,高レベル放射性廃棄物

梅木 博之; 大澤 英昭; 園部 一志; 宮本 陽一

第5回安全研究成果報告会講演録集; 放射性廃棄物の地層処分について, p.5 - 29, 2006/03

サイクル機構(現、日本原子力研究開発機構)は、国の方針に基づいて高レベル放射性廃棄物地層処分研究の全体計画を作成している。その中で、全体計画にしたがって進める研究開発の成果は、事業の推進,安全規制の策定に資する共通の技術的基盤となることを目指している。特に安全規制の策定に資するという観点からは、上述した安全研究年次計画に応えるものでなければならない。このことを念頭に、年次計画に対応して安全研究計画を作成し、全体計画に沿って進められる研究開発の成果を安全研究という視点で捉えることが可能となるようにした。本稿では、サイクル機構が進めた高レベル放射性廃棄物の地層処分の研究開発について、安全研究としてどのように体系づけられているかを説明したうえで、設定された各個別課題の内容,成果の概要を示す。

直線偏光線を用いた核共鳴散乱線測定

静間 俊行; 早川 岳人; 湊 太志; 大東 出*; Negm, H.*; 大垣 英明*; 宮本 修治*

no journal, , 

核共鳴散乱反応を用いて原子核の電気的及び磁気的遷移を調べることが可能である。核共鳴散乱反応過程は電磁気的相互作用によって引き起こされるため、核双極子励起に関する情報を核模型によらずに得ることができる。兵庫県立大学ニュースバル放射光施設では、レーザー光と高エネルギー電子とのコンプトン散乱によって、準単色で直線偏光をもつ線ビームを使用することができる。このような線ビームを用いて、クロム52の核共鳴散乱実験を行った。クロム52からの散乱線を100, 120, 140%の3台のゲルマニウム検出器を用いて測定した。2台のゲルマニウム検出器は散乱角90度で水平、垂直面内にそれぞれ1台ずつ配置し、線ビームの偏光面を水平方向に固定して、クロム52からの散乱線の偏光依存性を調べた。

ナトリウム冷却型高速炉の原子炉容器内観察・補修技術の開発,5-2; 炉容器内で変形した集合体の遠隔回収技術の開発,3

皆藤 泰昭; 芦田 貴志; 宮本 一幸; 伊東 秀明

no journal, , 

高速実験炉「常陽」の炉内ラックでは、計測線付実験装置(MARICO-2)の試料部集合体のラッパ管の上部が変形した状態で移送用ポットから突き出ており、既設の取扱設備では回収できない。このため、炉心上部機構を取り外した開口部に回収装置を据え付け、炉容器バウンダリを確保した状態で遠隔操作により試料部集合体を引上げて回収する計画である。平成21年11月に実施した試料部引上げ試験では、変形した試料部集合体を把持して引上げたところ、試料部集合体とともに移送用ポットが引上げられた。よって、回収は移送用ポットを把持して試料部集合体と一体で実施することとし、炉容器内で移送用ポットの吊上げ試験を実施して回収方法の成立性を確認した。

次世代型サイト特性調査情報統合システムの開発,2; 地質環境総合評価にかかわる知識の分類

重廣 道子; 豊田 岳司; 大澤 英昭; 宮本 哲雄; 里 優*

no journal, , 

次世代サイト特性調査情報統合システム(ISIS)の開発にあたっては、地質環境の調査評価にかかわる経験・ノウハウ,個々の専門分野特有の概念などさまざまな知識を収集し、これらの知識が調査や評価にかかわる種々の作業(タスク)の遂行においてどのように用いられるかなど、相互の関連性も含めて分析・整理しておくことが必要である。こうした知識は、個別の専門分野によらずある程度一般化可能な各タスクに関する目的やゴール,処理の内容,制約条件,先行・後続する他のタスクとの関連性についての知識(タスク知識)と、専門分野の中での固有の対象に関する知識(領域知識)に分類が可能とされている。また、タスクの実施にかかわる手続き的知識のうち、if-then形式で表現することが可能なものはルールとして扱うことができ、これらの集合はルールベースとして整備される。一方で、ルールとして表現が難しいが、問題解決に際し、現在の問題との類似性により活用できる過去の経験の事例については、事例ベースとして整備される。このような知識の分類の枠組みを利用し、地質環境の調査評価の経験やノウハウなどの知識をエキスパートシステム化するために必要な知識を整備した。