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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：5.72(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：3.27(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：12.42(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：39.66(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
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：59.16(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：65.90(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：39.03(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：32.97(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：34.86(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。
木村 敦; 小泉 光生; 藤 暢輔; 大島 真澄; 水本 元治; 後藤 淳*; 新井 康夫*; 相良 正弘*; 入 真一*; 小林 弘知*; et al.
no journal, ,
マイナーアクチノイドの核断面積を測定するため多数のBGOアンチコンプトンサプレッサーつきのGe半導体検出器からなる多重線測定装置のデータ収集系の開発を実施している。従来、このような装置においてはNIM形式のモジュールを組合せてデータ収集系を構成していた。しかし、この方式では多くの費用と設置場所が必要となる。そこで、本研究においては近年急速に発展しているディジタル波形処理技術を用いて、省スペースで安価・高速の測定系を作成した。その結果、実験で使用するGe半導体検出器で従来のMCAと同程度のエネルギー分解能(2.5-2.8keV at 1.33MeV)を3.2
という短い不感時間で達成することができた。
isotopologues using femtosecond laser-induced molecular alignment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た、波長可変レーザー不要の同位体分離を提案し、N分子に対して実証した。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。さらに、4つのパルスを共通の回転周期(127.5ps)間隔で照射して同位体分子の回転コヒーレンス状態を形成することで、イオン収量比I(N)/I(N)は0.49-2.00の範囲で変化し、1パルスによる分子整列を用いた結果より変動幅を大きくすることに成功した。
同位体選択的イオン化赤木 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, ,
分子整列制御およびイオン化の異方性を利用した同位体選択的イオン化の研究を、NとNの混合ガスを対象に行っている。本研究では、4つの連続する直線偏光・フェムト秒パルス列を照射して窒素分子の回転状態をコヒーレント励起した後、一方の同位体分子の分子軸が揃う時刻に、再度、直線偏光・フェムト秒パルスを照射して、同位体選択的イオン化を実現する。パルス列の間隔を、両方の同位体分子の回転周期の最小公倍数に合わせると、2つの同位体分子を同時にコヒーレント励起することが出来、イオン化パルスの遅延時間に依存して、イオン収量比I(N)/I(N)が0.49-2.00と大きく変動した。
赤木 浩; 熊田 高之; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*
no journal, ,
短パルスレーザーを利用した新しい同位体分離法の研究開発に向け、窒素同位体分子の混合ガス(NおよびN)を対象に、分子整列および角度依存イオン化を利用した同位体選択イオン化の実験を行っている。これまでに、分子整列を短パルスレーザーの1パルスで行うことで本手法の原理を実証し、また分子整列を複数パルスで行うことで選択性が向上できることを示してきた。今回の発表では、それらの結果について合わせて報告する。
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, ,
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0.851.22と変化した。
米田 安宏; 阿部 浩之; 大島 武; 森本 亮*; 内田 裕久*
no journal, ,
メカニカルアロイ法で作成したMgFe合金は固溶限界を超えるMg組成の合金を作製することが可能である。通常の合金合成では8mol%程度しか固溶しないところ、15mol%までのBCC組成のMg組成の合金を得た。一般に合金では組成が拮抗すると結晶性が低下しBragg反射のブロードニングが生じるが、MgFe合金の場合、Mg組成が増大するにつれ、Bragg反射のピークがシャープになるという観測結果が得られた。このような特徴のある合金構造を明らかにするためにSPring-8偏向電磁石ビームラインBL14B1を用いて構造解析を行った。用いた解析手法はPair-distribution function methodである。解析の結果、MgとFeのイオンサイズの違いがもたらす排除体積効果によって、Mg組成の少ないところではランダム配置であったMg-Mgの関係がMg組成の増大に伴ってorderしていくことがわかった。
近藤 正人; 大島 康裕*; 坪内 雅明
no journal, ,
イオンの溶解が水の構造に与える影響については古くから多くの研究がなされてきたが未解決な点が多い。特にその影響が及ぶ範囲に関する議論は未だ絶えない。この問題解決のため、本研究ではテラヘルツ時間領域分光法により種々の水溶液の誘電率の周波数依存性(誘電分散)の観測を行った。水溶液の誘電分散には「イオンへの水和による水分子運動の減速効果」を反映する溶存陽イオンのサイズによる系統的な違いが見られたほか、高周波数領域で純水に比べた誘電率の上昇が観測された。この事実は従来知られる上述の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」が現れたことを強く反映する。
