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Np and 
Am gamma ray regions福田 竜生; 小畠 雅明; 菖蒲 敬久; 吉井 賢資; 神谷 潤一郎; 岩元 洋介; 牧野 高紘*; 山崎 雄一*; 大島 武*; 白井 康裕*; et al.
Journal of Applied Physics, 132(24), p.245102_1 - 245102_8, 2022/12
被引用回数：1 パーセンタイル：4.58(Physics, Applied)Ni/SiCショットキー接合による放射線から電気エネルギーへの変換を、特にAm (30keV)及びAm (60keV)の
線に着目して調べた。変換効率は吸収量ベースで最大1.6%であった。SiCは比較的放射線耐性があることから、これは放射性廃棄物からの線エネルギーの再生に利用できる可能性を示している。また、高X線光電子分光(HAXPES)及び二次イオン質量分析法(SIMS)を組み合わせることで、接合界面にNi-Si化合物が生成されると効率が低下することも分かった。これは電気測定に加えてHAXPES及びSIMSの2つの手法を組み合わせて判明したことであり、今後のデバイス作成プロセスへのフィードバックが期待できる結果である。
赤木 浩*; 熊田 高之; 乙部 智仁*; 板倉 隆二*; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
Chemistry Letters, 49(4), p.416 - 418, 2020/04
被引用回数：1 パーセンタイル：3.00(Chemistry, Multidisciplinary)We demonstrate isotope selective ionization of I
Br and I
Br isotopologues using field-free alignment induced by a linearly-polarized nanosecond laser pulse with rapid turn off at the maximum. Following the switched nanosecond pulse irradiation, a 60-fs laser pulse ionizes one of the isotopologues preferentially. The ion yield ratio 
(IBr
)/(IBr) varies in the range of 0.93-1.06, depending on time delay between the pulses. This is the first demonstration of laser isotope separation of heavy elements using field-free alignment and angular dependent ionization.
赤木 浩*; 熊田 高之; 乙部 智仁*; 板倉 隆二*; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
Applied Physics B, 124(1), p.14_1 - 14_8, 2018/01
被引用回数：2 パーセンタイル：11.90(Optics)新たな同位体分離法を目指したフィールドフリーアライメントによるイオン化効率の同位体選択性を計算した。従来のフェムト秒レーザーを用いたフィールドフリーアライメント法では、レーザー強度を強くするとイオン化の選択性が無くなってしまうのに対し、200fsでカットオフするナノ秒レーザーパルスを用いると選択性を保持したまま高い同位体選択イオン化が実現することが判明した。
赤木 浩; 笠嶋 辰也*; 熊田 高之; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
Physical Review A, 91(6), p.063416_1 - 063416_7, 2015/06
被引用回数：8 パーセンタイル：38.87(Optics)等核二原子分子の同位体分子の2成分混合物に対する、フェムト秒パルス列による分子整列を用いた同位体選択的イオン化を提案する。質量数
および
の原子核2つからなる等核二原子分子の同位体分子に対し、パルスの時間間隔をT
= T() = T()、[T()およびT()は回転周期]とすると、2つの同位体分子の分子整列が同時に成立する。窒素の同位体分子(
N
および
N)に対して実証実験を行い、最後のフェムト秒パルスからT/2後の直前にはNが整列、Nが反整列し、T/2の直後にはその反対の状態が生成した。そのタイミングでもう1パルス、フェムト秒パルスを照射し、各同位体分子を非共鳴多光子イオン化した。イオン収量比I(N
)/I(N)が0.49-2.00まで変化し、以前の1パルスによる分子整列を用いた結果より変動幅が大きくなった。
近藤 正人; 大島 康裕*; 坪内 雅明
Chemical Physics Letters, 591, p.317 - 322, 2014/01
被引用回数：57 パーセンタイル：87.91(Chemistry, Physical)イオンの溶解が水の構造に与える影響を解明することは古くから関心が持たれてきた研究テーマである。本研究ではテラヘルツ分光法を用いて種々の水溶液の誘電率の周波数依存性(誘電分散)の違いを調べることで、イオンの溶解が水全体の構造に与える影響を明らかにすることを試みた。得られた水溶液の誘電分散には溶存イオンの違いによる変化が観測されたほか、高周波数領域で純水に比べて増加する様子が見られた。これらの事実は従来知られる水の運動の「水和による減速効果」だけでは説明できず、「イオンが溶液全体の水素結合構造を崩壊させたことによる加速効果」が現れたことを反映する。この構造崩壊効果について本結果を基に考察した。
赤木 浩; 笠嶋 辰也; 熊田 高之; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
Applied Physics B, 109(1), p.75 - 80, 2012/10
被引用回数：16 パーセンタイル：58.65(Optics)レーザー分子配列及び非共鳴多光子イオン化の異方性を利用したレーザー同位体分離をN分子の同位体混合ガスに対して行った。真空チャンバー内で直線偏光・短パルスレーザー(
795nm, 
60fs)をNとNの混合ガスに対して照射し、回転コヒーレンス状態を生成する。その後、一方の同位体分子の軸が揃う時刻に、再度、直線偏光・短パルスレーザー光(795nm, 60fs)を照射することで、同位体選択的にイオン化した。各同位体のイオン生成量を2つのパルス間の遅延時間を走査しながら測定した結果、その比が0.851.22と変化した。
坪内 雅明; 永井 正也*; 大島 康裕*
Optics Letters, 37(17), p.3528 - 3530, 2012/09
被引用回数：20 パーセンタイル：65.37(Optics)シリコン表面への近赤外光励起により生成されるキャリアは、THz領域の光に強く影響を与えるためTHz光透過の阻害要因となる一方、THz光の光スイッチ等の疑似光学素子としての利用が提案されている。キャリアによる精密なTHz光の光学制御を行うためには、キャリアのシリコン内空間分布とダイナミクスを精査する必要がある。そこで本研究では、光学励起・THz検出時間分解測定法を用いて、シリコン内部のキャリアダイナミクスを直接測定する手法を開発した。
板倉 隆二; 長谷川 宗良*; 黒崎 譲; 横山 淳; 大島 康裕*
Journal of Physical Chemistry A, 114(42), p.11202 - 11209, 2010/07
被引用回数：13 パーセンタイル：38.49(Chemistry, Physical)強レーザー場中の分子は、誘起双極子によって、非断熱回転励起する。レーザー強度が上がるとイオン化が起こり、回転励起とイオン化が同時進行する。イオン化には配向角度依存性があり、イオン化によって中性分子の回転波束が変化する。本研究は、フェムト秒強レーザーパルス照射後のNO分子の回転状態分布について、ナノ秒色素レーザーを用いた共鳴2光子イオン化回転スペクトル測定によって明らかにした。また、イオン化を取り込んだ時間依存シュレーディンガー方程式の数値計算を行い、実験結果と比較した結果、42TW/cm
程度のレーザー強度では、分子軸がレーザー偏光方向に垂直なときに、イオン化確率が大きくなることが明らかとなった。
米田 安宏; 阿部 浩之; 大島 武; 内田 裕久*
Journal of Applied Physics, 107(9), p.093505_1 - 093505_6, 2010/05
被引用回数：8 パーセンタイル：32.61(Physics, Applied)メカニカルアロイ(MA)法を用いて作製したMg-Fe合金の構造解析を行った。MA法を用いると15mol%までのMgがFeのbccサイトに置換する。従来の周期的構造を過程した平均構造と、ランダム系構造解析手法の一つである2体相関分布関数法(pair-distribution function, PDF)を組合せることによって、短範囲構造と長距離構造のつなぐ中間距離の構造を明らかにした。その結果、Mg-Fe合金はMg組成の変化に伴って2相混合状態からマルテンサイト状態へと相変化することがわかった。
米田 安宏; 田村 和久; 阿部 浩之; 大島 武; 森本 亮*; 内田 裕久*; 水木 純一郎
Transactions of the Materials Research Society of Japan, 33(4), p.1053 - 1056, 2008/12
水素吸蔵合金であるパラジウムの特性を改変するためにNイオン照射を行い、エッチングなどによる表面改変に比べ大幅に改善されることがわかった。このしくみを理解するために表面構造を電子顕微鏡で、またミクロスコピックな構造を放射光X線を用いて調べた。Nイオンはパラジウム金属中に留まることはないため、イオン照射時に生じる格子欠陥が水素吸蔵過程に変化をもたらしていると考えられる。SEM観察からは金属パラジウムの表面自体は照射前から圧延時の痕跡が見られ、照射による表面積の拡大が水素吸蔵に影響を与えているとは考えられない。したがって、X線によって明らかとなった格子欠陥によるミクロ構造の変化が本質的に水素吸蔵量と関係していると考えられる。
天野 光; 山道 美和子*; 馬場 正美*; 百島 則幸*; 杉原 真司*; 上田 祐介*; 中村 康弘*
JAEA-Conf 2008-003, p.84 - 87, 2008/04
空気中のC-14分析は、苛性ソーダ等のアルカリ溶液やモレキュラーシーブといった二酸化炭素吸収剤を用いて捕集し、その後、炭酸カルシウム等の沈殿とし、液体シンチレーション計測で測定するのが一般的であるが、少量試料で測定できるAMSの特徴を生かし、空気を直接アルミニウムバッグ等で捕集し、真空ガラスライン等を用いて、二酸化炭素を捕集・精製し、グラファイトに還元しAMSで測定する手法を検討した。河川水中無機態C-14については、従来法では大量水から窒素ガスで追い出した溶存二酸化炭素をアルカリ溶液に捕集し、炭酸カルシウムの沈殿とし液体シンチレーション計測で測定するが、少量河川水中溶存炭素を二酸化炭素として真空ガラスラインに導入・精製し、グラファイトに還元しAMSで測定する手法を検討した。本手法を用いて実際の大気,土壌空気や河川水中の無機態C-14をAMSで測定した。
中川 将*; 堀 史説*; 知見 康弘; 石川 法人; 北川 通治*; 大嶋 隆一郎*; 飛田 徹; 谷口 良一*; 鈴木 雅秀; 岩瀬 彰宏*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 257(1-2), p.397 - 401, 2007/04
被引用回数：4 パーセンタイル：34.61(Instruments & Instrumentation)原子炉圧力容器鋼モデル合金であるFe-1.2wt.%Cu合金に200MeV Xe及び200MeV Auイオンを高温で照射し、硬さの変化を測定した。本研究では、過飽和Fe-Cu合金においてイオン照射した領域のみ溶質Cu原子の照射誘起偏析によって硬さが上昇することに注目し、照射による材料の局所改質への応用の可能性を探った。照射の際にマスキング板を用いて同一試料中に照射領域と未照射領域とを共存させ、微小硬さ試験機とナノインデンターを用いて硬さ変化に対する押し込み深さの影響を調べ、さらに2次元測定を試みた。その結果、押し込み深さが大きくなるほど硬さの上昇量が減り、また、照射領域と未照射領域との境界では硬さの違いが明確に現れ、比較的鋭い変化をしていることがわかった。すなわち、照射により材料中のある狙った領域の表面層のみ局所的に硬化できることが明らかになった。このことから、高速重イオン照射が過飽和合金における硬さの局所改質に利用できる可能性が示唆された。なお本発表内容は、大阪府立大学との共同研究「軽水炉圧力容器鋼における照射欠陥生成過程と照射誘起偏析に関する研究」において得られた成果の一部である。
isotopologues utilizing rotational coherence and angular dependent ionization赤木 浩; 笠島 辰也*; 熊田 高之; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
no journal, ,
分子回転コヒーレンス及び角度依存イオン化を利用した窒素分子の同位体選択的イオン化を行った。直線偏光・短パルスレーザーを14-Nと15-Nの混合ガスに対して照射し、回転コヒーレンス状態を生成した。その後、一方の同位体分子の軸が揃う時刻に、再度、直線偏光・短パルスレーザー光を照射することで、選択的にイオン化した。各同位体のイオン生成量を2つのパルス間の遅延時間を走査しながら測定した結果、その比が0.85から1.22と変化した。
近藤 正人; 大島 康裕*; 坪内 雅明
no journal, ,
イオンが水全体の水素結合構造に与える影響については古くから多く研究がなされてきたが、未だ議論の絶えない溶液化学研究における長年の主題である。本研究ではテラヘルツ(THz)領域に現れる水の吸収に着目し、この問題の解決を試みた。THz時間領域分光法により種々のイオン水溶液で吸収スペクトルを測定した結果、1 THzより高周波領域でイオンの溶解による吸収増加が観られた。この事実はイオンが水素結合構造を崩壊させる効果の存在を強く示している。
横山 淳; 赤木 浩; 熊田 高之; 板倉 隆二; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
no journal, ,
超短パルスレーザー照射により回転波束を生成し、特定の同位体分子の分子軸が揃った時刻にもうひとつの超短パルスレーザーで同位体選択的にイオン化する同位体分離法の原理実証を窒素分子を用いて行った。分子の整列度(
cos
、はレーザーの偏光方向と分子軸の成す角)は、回転周期ごとにピークを持つが、時間が長くなるにつれて、その形は振動回転相互作用の影響で変形していく。本研究では、振動及び回転を取り入れた時間依存シュレディンガー方程式を解くことで、その効果を見積もった。その結果、シミュレーションは実験結果をうまく再現すること、回転温度が高くなるほど振動回転相互作用の影響が大きくなることを明らかにした。
赤木 浩; 笠嶋 辰也*; 熊田 高之; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
no journal, ,
同位体分子では、同位体質量の違いによって慣性モーメントが異なるため、分子回転周期に差が生じる。その周期差を利用した新しい同位体分離法を提案し、その原理実証を、窒素分子の同位体混合ガス(NとN)に対する同位体選択的イオン化を対象として行った。まず、直線偏光したフェムト秒レーザーパルスを混合ガスに照射することで分子の回転ラマン遷移を誘起し、分子の向きが揃った状態(分子整列状態)を一時的に作り出す。この状態は、分子回転とともに崩れていくが、回転周期後に再び整列状態が回復する。このとき、同位体分子間の回転周期差のために、再整列の時刻が異なる。一方の同位体分子だけが再整列した時刻に合わせて、もう1パルス、直線偏光したフェムト秒レーザーパルスを照射し、光イオン化を起こす。光イオン化確率は、分子軸と光偏光方向との相対角度に依存するため、同位体選択的なイオン化が実現する。パルス間の遅延時間tを変えながらイオン収量比R = I(N
)/I(N)を測定し、同位体選択性を評価した。
赤木 浩; 笠嶋 辰也*; 熊田 高之; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
no journal, ,
フェムト秒レーザーによる分子整列と、高強度・フェムト秒レーザーによるイオン化を利用した同位体選択的イオン化の研究を、NとNの混合ガスに対して行っている。分子整列用のフェムト秒レーザーパルスを4パルス、一方の同位体分子の回転周期に合わせて照射した条件で、各同位体イオン収量のイオン化パルスまでの遅延時間依存性を測定した。パルス間隔を合わせた同位体分子のイオン収量は、遅延時間に依存して大きく変動するのに対し、もう一方の同位体分子では、変動は極端に小さくなった。この遅延時間依存性のフーリエ変換を行うことにより、同位体選択的な回転ラマン遷移が起きていることを示した。
isotopologues utilizing field-free alignment and angular dependent ionization赤木 浩; 笠嶋 辰也*; 熊田 高之; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
no journal, ,
フェムト秒パルスレーザーによる分子回転制御を利用して、N分子の同位体選択的イオン化を実現した。真空チャンバー内で直線偏光・短パルスレーザーをNとNの混合ガスに対して照射し、回転コヒーレンス状態を生成する。その後、一方の同位体分子の軸が揃う時刻に、再度、直線偏光・短パルスレーザー光を照射することで、選択的にイオン化した。各同位体のイオン生成量を2つのパルス間の遅延時間を走査しながら測定した結果、その比が0.85-1.22と変化した。
赤木 浩; 笠嶋 辰也*; 熊田 高之; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
no journal, ,
高強度場物質制御研究グループでは、フェムト秒レーザー照射による分子回転制御を利用した新しいレーザー同位体分離の研究を、窒素同位体分子(NとN)の混合ガスに対して行っている。本研究では、フェムト秒レーザーを4パルス、一方の同位体分子の回転周期と同じ間隔で連続的に照射することで、一方の同位体分子を選択的に回転ラマン励起できることを、非共鳴多光子イオン化におけるイオン収量の遅延時間依存性を解析することで実証した。
赤木 浩; 笠嶋 辰也*; 熊田 高之; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
no journal, ,
フェムト秒レーザーによる分子整列と非共鳴多光子イオン化を利用した同位体選択的イオン化の研究をNとNの混合ガスに対して行っている。分子整列用レーザーパルスを、双方の回転周期に合う125.7ps間隔で連続的に4パルス照射することで、高い同位体選択性が発現した。さらに、ガスジェットに対するレーザー照射タイミング,ビーム径,レーザー強度などを最適化した結果、イオン収量比N/Nが、最小で0.49、最大で2.00の値を得た。
