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室田 健人*; 青柳 登; Mei, H.; 斉藤 拓巳*
Applied Geochemistry, 152, p.105620_1 - 105620_11, 2023/05
被引用回数：1 パーセンタイル：62.05(Geochemistry & Geophysics)The confinement in small spaces influences the complicated reaction involving water molecules under electrostatic potentials at the solid-liquid interface. It is unclear, in particular, how the hydration state of metal ions adsorbed on the surface changes as a function of the pore size. This study analyzed the adsorption states of europium aqua ions on mesoporous silicas with different pore distributions in comparison with nonporous silica using time-resolved laser-induced fluorescence spectroscopy. The parallel factor analysis was used to differentiate the contribution of different chemical species of Eu(III) to the fluorescence signal and determine the influence of the pore size on each chemical species. The results show that Eu(III) mainly form outer-sphere complexes with silica below pH 6, where Eu(III) adsorption is low. Within nano-sized pores, distortion of the hydration structure and a decrease in the hydration number were suggested in this pH range. As the concentration of the silicate ions derived from the dissolution of silica increases with increasing pH, Eu(III) form the silica/Eu(III) /silicate ternary surface complexes. Within nano-sized pores, the concentration of silicate ions decreases due to the overlap of the electric double layer, which inhibits the formation of the ternary surface complex. Furthermore, at high pH, Eu(III) multinuclear complexes formed only on the mesoporous silica surface. This adsorption behavior specific to nano-sized pores could not be concluded by macroscopic adsorption experiments alone because the amount of Eu
adsorbed per unit surface area did not differ between the mesoporous and nonporous silicas. Consideration of the silicate complexes should be indispensable in future studies on the adsorption of lanthanide ions using mesoporous silica.
上窪田 紀彦*; 山田 秀衛*; 佐藤 健一郎*; 菊澤 信宏; 山本 昇*; 吉田 奨*; 根本 弘幸*
Proceedings of 16th International Conference on Accelerator and Large Experimental Physics Control Systems (ICALEPCS 2017) (Internet), p.1470 - 1473, 2018/01
J-PARC加速器制御用のネットワークシステムは、2005年以来10年以上運用されてきた。加速器制御ネットワークは、J-PARCの3加速器(リニアック, 3Gevシンクロトロン, MR)と3実験施設(物質・生命科学実験施設,ニュートリノ実験施設,ハドロン実験施設)をカバーし、エッジスイッチの総数は約250である。その全体構成(光ネットワーク網)、冗長機能、VLAN構成、について現状を説明する。次に、オフィスネットワーク(JLAN)と加速器制御ネットワークとの関係について説明する。2つのネットワークの間にFirewallを導入して直接通信を禁止する一方で、双方から制限付きで通信できる別ネットワークを設定した。この手法で、アクセス制限(セキュリティ)と接続性(利便性)の両立を図っている。また、J-PARC加速器制御システムのセキュリティ運用について説明する。オフィスネットワークからのウィルス感染を防ぐための複数のアクセス制限や、アンチウィルスソフトの端末への適用状況について解説する。
上窪田 紀彦*; 菊澤 信宏; 田村 文彦; 山本 昇*
Proceedings of 15th International Conference on Accelerator and Large Experimental Physics Control Systems (ICALEPCS 2015) (Internet), p.988 - 991, 2016/01
J-PARCのビームコミッショニングが2006年に開始されて以降、タイミングシステムはJ-PARC加速器の安定運転に貢献してきた。タイミングシステムはリニアックおよびRCSの25HzとMRの2.48-6.00秒の2つの異なる周期を統括している。加えて、MLF実験施設とニュートリノ実験施設もしくはMLFとハドロン実験施設の2つの実験施設にビームを供給することが可能である。近年、新しく核変換実験施設の建設が計画されており、主要繰り返しが25Hzから50Hzへと上がり、ビームの供給施設も3施設へと増えることになるため、タイミングシステムのアップグレードも議論されている。8年間の運転実績から得られた知見とアップグレードに関する現在の状況を報告する。
下条 晃司郎; 青柳 登; 斎藤 拓巳*; 岡村 浩之; 久保田 富生子*; 後藤 雅宏*; 長縄 弘親
Analytical Sciences, 30(2), p.263 - 269, 2014/02
被引用回数：49 パーセンタイル：86.18(Chemistry, Analytical)
,-dioctyldiglycolamic acid (DODGAA) enables the quantitative partitioning of all Ln ions from moderately acidic solutions, while showing selectivity for heavier lanthanides, and provides remarkably high extraction separation performance for Ln compared with typical carboxylic acid extractants. Furthermore, the mutual separation abilities of DODGAA for light lanthanides are higher than those of organophosphorus extractants. Slope analysis, loading tests, and electrospray ionization mass spectrometry measurements demonstrated that the transfer of Ln with DODGAA proceeded through a proton-exchange reaction, forming a 1:3 complex, Ln(DODGAA)
. The stripping of Ln from the extracting phase was successfully achieved under acidic conditions. Time-resolved laser-induced fluorescence spectroscopy revealed that the extracted Eu ions were completely dehydrated by complexation with DODGAA.
八木 直人*; 松尾 龍人; 太田 昇*
Journal of Synchrotron Radiation, 19(4), p.574 - 578, 2012/07
被引用回数：1 パーセンタイル：7.11(Instruments & Instrumentation)単離した単一桿体外節からX線回折パターンが記録された。直径6
mのX線マイクロビームをリンゲル液内の外節に照射した。測定した回折パターンは、円盤膜に特徴的な規則性を持っていた。10次反射までを用いて計算した電子密度プロファイルは、円盤膜を構成する二重層に対応しており、膨張による円盤膜構造とプロファイルの変化は先行研究の結果と一致していた。5
10
Gyの照射をすると放射線損傷が顕著にあわられた。この値は液体窒素温度下の蛋白質の閾値よりも著しく低い。
武田 全康; 山崎 大; 曽山 和彦; 丸山 龍治; 林田 洋寿; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 久保田 正人; 相澤 一也; 新井 正敏; et al.
Chinese Journal of Physics, 50(2), p.161 - 170, 2012/04
The construction of a new polarized neutron reflectometer is now in progress at the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). MLF has the world's brightest pulsed neutron and muon sources (JSNS and MUSE). The user program of MLF has been already started in 2008, and now nine neutron and two muon spectrometers are in operation. Installation of the new reflectometer was expected to be completed in March 2011. However, the construction was interrupted by the massive earthquake hitting northeast Japan, including Tokai-mura where J-PARC is located. We expect to restart the user program of the new polarized neutron reflectometer at the beginning of next year (2012).
山口 大輔; 宮元 展義*; 藤田 貴子*; 中戸 晃之*; 小泉 智; 太田 昇*; 八木 直人*; 橋本 竹治
Physical Review E, 85(1), p.011403_1 - 011403_15, 2012/01
被引用回数：21 パーセンタイル：75.06(Physics, Fluids & Plasmas)電荷を帯びた板状のニオブ酸化物のコロイド水溶液の相転移を中性子小角散乱及びX線小角散乱により詳細に調査した。その結果、(1)コロイド水溶液はコロイド粒子の体積分率を0.01に固定した場合、広いアスペクト比において等方相と液晶相に相分離すること。(2)アスペクト比を大きくすることにより、粒子間隔の秩序性が著しく高くなること。(3)液晶相において著しい濃度ゆらぎが観測されたこと。これは従来の分子からなる液晶では予期できないことだが、今回の対象である板状のコロイド粒子では起こり得ることである。というようなさまざまな新規性を明らかにした。
川瀬 雅人; 菊澤 信宏; 高柳 智弘; 上窪田 紀彦*; 山本 昇
Proceedings of 8th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.574 - 578, 2011/08
J-PARCは実験施設への安定的なビーム供給期に移行し、3GeVシンクロトロン加速器(RCS)では、次年度以降に計画されている線形加速器(LINAC)の400MeV増強に対応したビームコミッショニングを行う予定である。今後、さらに安定かつ安全なビーム供給を実現するためには、J-PARCの稼働当初から計画されていたマシンインターフェースを考慮した効果的な操作・監視の実現や人的ミスをなくすことが必要である。以上のことから、大強度ビームに対応したビームコミッショニングに使用される理想的なアプリケーションには、どのような機能が必要なのか、基本的な部分から設計し、それらを開発する必要がある。また、より高性能のデータ収集システムも構築し、ビームコミッショニングに有用なデータ収集システムを実現しなくてはならない。RCS統合制御システムの実現を目標にした既存システムの問題点や要求される性能について検討した結果を報告する。
吉川 博; 榊 泰直; 佐甲 博之; 高橋 博樹; Shen, G.; 加藤 裕子; 伊藤 雄一; 池田 浩*; 石山 達也*; 土屋 仁*; et al.
Proceedings of International Conference on Accelerator and Large Experimental Physics Control Systems (ICALEPCS '07) (CD-ROM), p.62 - 64, 2007/10
J-PARCは多目的科学研究のために日本で建設されている大規模陽子加速器施設である。この施設は3つの加速器と3つの実験施設から成り、現在建設中である。リニアックは稼動開始して1年が経過し、3GeVシンクロトロンはこの10月1日に試験運転が開始されたところで、施設全体の完成は来年の夏の予定である。加速器の制御システムは、初期の試運転に必要な性能を実現させた。この制御システムに求められる最も重要な機能は加速器構成機器の放射化を最小限に食い止めることである。この論文では、調整運転の初期の段階において、制御システムの各部分が達成した性能を示す。
豊田 純二; 伊与久 達夫; 石原 正博; 多喜川 昇; 塩沢 周策
JAERI-M 91-102, 61 Pages, 1991/07
高温工学試験研究炉(HTTR)の炉心及び炉心支持黒鉛構造物に使用される黒鉛及び炭素材料の検査基準に関しては、国内では一部JIS規格等において材料の規格を示したものはあるが、原子炉の主要構造物として規定したものはない。また、外国においても原子炉用構造物として受入れ検査の実績はあるものの明確に基準を設けてはいない。このため、HTTRの黒鉛及び炭素材料の受入れに際して、検査基準を定める必要がある。そこで、原研において所内外の専門家の協力も得て、HTTRの炉心及び炉心支持黒鉛構造物の構造設計の考え方並びに米国の高温ガス炉用黒鉛構造物、国内の黒鉛構造物等に関する検査を参考にHTTRの黒鉛検査基準を策定した。本報告書は、この黒鉛検査基準及びその解説についてまとめたもので、HTTRの黒鉛及び炭素構造物の検査は本基準に基づいて行う予定である。
宮原 要; 中司 昇; 内田 雅大; 茂田 直孝; 太田 久仁雄; 野原 壯; 仙波 毅
no journal, ,
H13-H17放射性廃棄物安全研究年次計画研究成果の課題のうち、(1)「安全評価の基本的考え方等に関する調査研究」,(2)「環境変動に伴う地質環境の安全性評価に関する研究」,(3)「結晶質岩に関する地質環境評価手法に関する研究」,(4)「堆積岩に関する地質環境評価手法に関する研究」,(5)「地質環境におけるナチュラルアナログ研究」の5つの課題の研究成果を報告する。
O
における電荷秩序の非線形電場応答早川 弘毅*; 久保田 正人*; 大石 大輔*; 赤浜 祐士*; 松尾 祥史*; 池田 直*; 神戸 高志*; 君塚 昇*; 吉井 賢資
no journal, ,
標記物質は、鉄イオンの電荷秩序によって330K以下で強誘電性を示す、新しいタイプの強誘電体である。本研究では、電荷秩序状態の詳細を調べるために、外部電場による電荷秩序状態の変化を、物性測定及び高エネルギー加速器研究機構の放射光を用いて調べた結果を報告する。試料に電場を印加すると、小さい電場の時には鉄電荷秩序のため電流は流れず抵抗は大きいが、ある閾値を超えると電流が急激に流れ抵抗が減少することが観測された。放射光を用いた軟X線回折からは、低電場ではc軸2倍周期の超格子が観測されるが、閾値以上の電場ではc軸方向の長周期構造は消失した。これらの結果は、LuFeOの電荷秩序の起源にかかわる情報を含むと考えられるが、現在解析中であり、詳細は当日報告する。
Nb
O
)ナノシートコロイドが示す液晶相挙動に関する研究山口 大輔; 宮元 展義*; 藤田 貴子*; 中戸 晃之*; 小泉 智; 八木 直人*; 太田 昇*; 橋本 竹治
no journal, ,
板状粒子のコロイドの研究の歴史は古く、さまざまな物質系において研究の蓄積がこれまでになされてきている。例えば粘土鉱物はその代表的な例の一つである。しかしなお完全な理解が得られているとは言い難く、最近でも板状粒子の形状を精密に制御した系で形成される液晶構造に再び注目が集まっている。板状粒子の場合、球状とは異なり粒子自体が異方性を備えているため、配向により多様な液晶を自己組織化することが可能である。本研究では光触媒反応を示す機能性物質としてよく知られている層状ニオブ酸化物KNbOの単結晶が極めて大きな異方性を保持したまま、単位層に剥離しうることを利用して、厚みが1.8nmと非常によく揃っているのに対し、超音波によってナノシートを破砕するという操作により粒径を100nmから数mの広い範囲で制御したナノシート(単位層)を水中に分散させたコロイドの構造を調べた。その結果、平均粒径が(1)980nm以上ではネマチック相が出現するのに対し、平均粒径が(2)650nmにまで下がった粒子から調製した試料においてはラメラ相という異なる構造が発現した。板状粒子のコロイドの系で平均粒径の違いだけで異なる液晶構造が観察されたことは、実験的にはこれまであまり例がなく、非常に興味深い結果である。
山口 大輔; 宮元 展義*; 藤田 貴子*; 中戸 晃之*; 小泉 智; 太田 昇*; 八木 直人*; 橋本 竹治
no journal, ,
光触媒反応を示す機能性物質としてよく知られている層状ニオブ酸化物KNbOの単結晶は極めて大きな異方性を保持したまま、単位層に剥離する。単位層は厚みが約1.8nmであるのに対して、面内方向の広がり(粒径)が数mにも及び、極めて薄いシート状とみなせるためナノシートと呼ばれる。また超音波によってナノシートを破砕するという操作により粒径を100nmから数mの範囲で制御することができる。粒径を約500nmに制御したナノシートを水中に分散させたコロイド溶液では、ある濃度範囲においてラメラ構造を有する液晶相とナノシートがランダムに配向し一定間隔に並ぶ等方相とが共存した。両相のシート間隔を高さ方向に沿って詳細に調べることにより、構造形成に関する重力の影響を考察した。その結果、相の形成に関して重力の影響は支配的でないと結論づけた。
武田 全康; 山崎 大; 曽山 和彦; 丸山 龍治; 林田 洋寿; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 久保田 正人; 相澤 一也; 稲村 泰弘; et al.
no journal, ,
The construction of a new polarized neutron reflectometer is now in progress at Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). MLF has the world brightest pulsed neutron and muon sources (JSNS & MUSE). At the conference, the outline design specification and the present situation of this new polarized neutron reflectometer will be presented, and perspective view of the international collaboration on this reflectometer will also be discussed.
山口 大輔; 宮元 展義*; 藤田 貴子*; 中戸 晃之*; 小泉 智; 太田 昇*; 八木 直人*; 橋本 竹治*
no journal, ,
光触媒反応を示す機能物質である層状ニオブ酸化物(KNbO)を水中で単位層に剥離させたコロイドの構造に関して、中性子及び放射光X線小角散乱から得られた結果を報告する。成果の主たる内容は、(1)単位層に剥離したシート状のニオブ酸化物粒子(以下、ナノシートと記述)の粒子間隔の秩序性は、ナノシートの粒径により、劇的に変化する。粒径が1000nm以上の場合には、配向性は著しいものの、粒子間隔の秩序性には乏しい。一方、粒子径が1000nm以下の場合には、粒子間隔の秩序性は著しく高くなる。(2)ナノシートの間隔は、水中でシートが均一に分散していると仮定した場合の粒子間隔の距離に比べ、異常に小さい。その結果、ナノシート間には常に引力が働いており、系には濃度ゆらぎが存在すると結論される。(3)コロイドから得られる散乱ピークの詳細な解析から、ピークは形状が異方的なだけでなく、異方的に減衰することも明らかとなった。これら3つの実験事実はコロイド系では、過去にほとんど報告がなされていない事象であり、中性子及び放射光X線小角散乱という手法の寄与が大きい。
久保田 正人; 武田 全康; 山崎 大; 林田 洋寿; 丸山 龍治; 曽山 和彦; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 坂佐井 馨; 藤 健太郎; et al.
no journal, ,
MLFのビームライン17に垂直型偏極中性子反射率計(SHARAKU:写楽)の設置を進めてきたが、2012年2月より一般共用実験を開始する運びとなった。この中性子反射率計は、試料を垂直に設置して測定を行うため、気液界面のような自由界面の測定はできないが、偏極中性子の利用が可能であること、超伝導マグネット,常伝導マグネット(1T)や4K冷凍機,希釈冷凍機といった温度制御や磁場印加に必要な試料環境が備えられており、磁性多層膜の研究、特に、交換結合膜や酸化物磁性材料などにおける表面・界面付近の磁性が物性に果たす役割を解明するうえで必要な、詳細な磁性情報を捉えることが可能である。本発表では、この中性子反射率計の現状と今後の研究展望について発表する。
武田 全康; 山崎 大; 林田 洋寿; 丸山 龍治; 曽山 和彦; 久保田 正人; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 坂佐井 馨; 藤 健太郎; et al.
no journal, ,
J-PARC物質・生命科学実験施設(MLF)のBL17で建設を進めてきた試料垂直型偏極中性子反射率計「写楽」が2012年1月より稼働を始め、3月には共用運転を開始する。「写楽」は共用促進法に基づく一般施設共用装置であり、自由表面・界面以外であれば、金属・磁性薄膜、超電導薄膜、高分子膜、生体膜などさまざまな物質からなる薄膜の凝集構造,高次構造,中長距離秩序の解析だけでなく、表面・界面に特有な原子構造レベルの解析に利用することができる。本装置のおもな特徴は、ビームラインの上流部にパルス中性子用偏極素子・集光システムが設置され、容易に偏極・集光ビームを用いた実験が可能になること、さらに複数の種類の検出器を配置することにより、幅広い空間スケール(約0.1nm-数m)において、基礎科学や産業応用に重要な多種多様な薄膜の構造解析が可能になることである。試料環境として超電導マグネット(7T)、常伝導磁石(1T)、冷凍機(4K, mK)が使用可能であり、近い将来には面内構造解析を目的とした斜入射散乱(GID, GISANS)の測定モードも整備される予定である。本講演では、この偏極中性子反射率計「写楽」のコミッショニングの現状、及び初期の測定結果について報告する。
武田 全康; 山崎 大; 曽山 和彦; 丸山 龍治; 林田 洋寿; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 久保田 正人; 相澤 一也; 新井 正敏; et al.
no journal, ,
A new polarized neutron reflectometer has been installed at the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). The user program of this reflectometer has been already started in February 2012 although it is still at the early commissioning stage. At the conference, the outline design specification and the basic performance of this reflectometer will be presented.
春日 章二*; 久保田 健一*; 岡本 太志*; 前川 勇*; 降旗 昇*; 斎藤 正直*; 城戸 裕治*; 大橋 弘史; 橘 幸男; 國富 一彦
no journal, ,
原子力新興国での利用に適する熱電供給高温ガス炉システムの概念設計として、国内メーカーと共同でシステムの基本仕様及び炉心仕様を決定するとともに、ヒートマスバランス計算を行い、系統仕様を決定した。また、炉心核熱流動設計を行い、HTTRと比較して、約1.4倍の出力密度、約1.5倍の燃焼度と2年間の長期連続運転を1/4の濃縮度数で 実現できる炉心を決定した。
