Magnetic and structure transition of MnFeO solid solutions under high-pressure and high-temperature conditions

山中 高光*; 平尾 直久*; 中本 有紀*; 三河内 岳*; 服部 高典; 小松 一生*; Mao, H.-K.*

Physics and Chemistry of Minerals, 49(10), p.41_1 - 41_14, 2022/10

https://doi.org/10.1007/s00269-022-01215-4

MnFeO固溶体の磁性と結晶構造を高温高圧下で中性子回折と放射光メスバウアー分光によって調べた。MnFeOスピネルのフェリ磁性-常磁性転移は100C、正方晶-立方晶転移は180Cで起こり、これら2つの転移は直接関連していないことが分かった。構造相転移の転移温度は圧力とともに減少する。メスバウアー分光と中性子回折から、四面体サイトでのFeの占有率が圧力とともに増加することがわかり、MnFeO相は逆スピネルに近づくことが示唆された。磁気構造解析により、MnFeOとMnFeOの常磁性とフェリ磁性の構造を明らかにした。これらのスピネルはそれぞれ18.4GPaと14.0GPaで斜方高圧相に変化し、Mn含有量の増加とともに転移圧力が低下することがわかった。

Event structure and double helicity asymmetry in jet production from polarized collisions at = 200 GeV

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; Akiba, Y.*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; Aoki, K.*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.

Physical Review D, 84(1), p.012006_1 - 012006_18, 2011/07

https://doi.org/10.1103/PhysRevD.84.012006

重心エネルギー200GeVでの縦偏極陽子陽子衝突からのジェット生成のイベント構造と二重非対称()について報告する。光子と荷電粒子がPHENIX実験で測定され、イベント構造がPHYTIAイベント生成コードの結果と比較された。再構成されたジェットの生成率は2次までの摂動QCDの計算で十分再現される。測定されたは、一番低い横運動量で-0.00140.0037、一番高い横運動量で-0.01810.0282であった。このの結果を幾つかのの分布を仮定した理論予想と比較する。

Measurement of neutral mesons in + collisions at = 200 GeV and scaling properties of hadron production

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; Akiba, Y.*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; Aoki, K.*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.

Physical Review D, 83(5), p.052004_1 - 052004_26, 2011/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevD.83.052004

RHIC-PHENIX実験で重心エネルギー200GeVの陽子陽子衝突からの, , と中間子生成の微分断面積を測定した。これらハドロンの横運動量分布のスペクトルの形はたった二つのパラメーター、、のTsallis分布関数でよく記述できる。これらのパラメーターはそれぞれ高い横運動量と低い横運動量の領域のスペクトルを決めている。これらの分布をフィットして得られた積分された不変断面積はこれまで測定されたデータ及び統計モデルの予言と一致している。

99SE-02孔のコアを用いたAE法による初期応力測定

畑 浩二*; 大内 一*

JNC TJ7430 2000-002, 118 Pages, 2000/03

JNC-TJ7430-2000-002.pdf:15.08MB

大深度に地下構造物を構築する場合、地盤の初期応力を事前に把握しておくことは重要である。我が国では、初期応力測定にオーバーコアリング法や水圧破砕法が主に利用されてきた。しかし、これら原位置で実施される方法は手軽に実施できるという状況にはなく、かつ非常に高価なものであった。一方、室内で実施可能な方法の一つにアコースティック・エミッション(以下、AEと略す)法がある。この方法は、原位置試験法に比べて非常に簡単で、安価に実施できる特徴を有している。AEとは材料内部に蓄えられたエネルギーの一部分が音響パルスとなり伝播する現象であり、これは材料内の組織構造の変化を把握する有力な手段になりうる。岩石のAEには「カイザー効果」と呼ばれる現象が確認されている。カイザー効果とは、履歴荷重を受けた材料に載荷する際、先行荷重値を越えるまでAEはほとんど発生しないという現象である。地山の初期応力は履歴応力と考えられることから、カイザー効果を利用すれば初期応力が評価できることになる。本業務では、東濃鉱山領域を例として実施している初期応力状態の評価手法に関する研究の一環として、99SE-02孔から採取されるボーリングコアを利用して鉛直方向および水平方向の初期応力状態をAE法を用いて測定した。さらに、TM-1孔、TM-2孔および98SE-01孔で既に実施済みである鉛直方向の初期応力測定結果を踏まえ総合評価を行った。得られた結果の概要を以下に示す。(1)鉛直方向の初期応力成分vと土被りHとの間には、v=0.022Hなる関係にある。(2)水平方向初期応力は土被り圧の0.61.3倍の範囲にある。(3)主応力比(1/3)は1.42.1の範囲にある。(4)最大主応力の作用方向は凝灰質砂岩ではほぼNE-SW方向、土岐花崗岩ではほぼNW-SE方向にある。

System design of a proton linac for the neutron science project at Japan Atomic Energy Research Institute

長谷川 和男; 水本 元治; 大内 伸夫; 本田 陽一郎*; 伊野 浩史*

Journal of Nuclear Science and Technology, 36(5), p.451 - 458, 1999/05

https://doi.org/10.3327/jnst.36.451

原研では中性子科学研究計画を提案している。この計画はエネルギー1.5GeV、平均ビームパワーで8MWまでのパルスと連続(CW)の陽子ビームを必要とする。本論文では、この計画に用いるリニアック設計の考え方とパラメータについて述べる。初段加速部は常伝導加速構造であるRFQ,DTL,SDTLから構成され、高エネルギー加速部には超伝導構造を採用した。リニアックはパルス用とCW用の2本の入射ラインを持ち、これらは7MeVで合流する。全長は約900mでほとんど(75%以上)は超伝導部分である。エミッタンス増加の低減をねらう新しい考え方であるEquipartitioningの手法を、DTL,SDTL並びに超伝導加速部の設計に適用した。従来の定位相進みに基づく設計と比較し、縦方向エミッタンス増加を抑えることに特に有効であることを示した。

北延NATM坑道における掘削影響領域の水理学的研究

丸山 誠*; 須藤 賢*; 鈴木 健一郎*; 畑 浩二*; 大内 一*; 深見 秀樹*

JNC TJ7400 99-008, 225 Pages, 1999/02

JNC-TJ7400-99-008.pdf:28.92MB

東濃鉱山北延NATM坑道を対象として、今まで種々の掘削影響領域に関する基本的物性や透水試験などの室内試験や、孔内亀裂観察、孔内載荷試験、トモグラフィ調査などの原位置試験および初期地圧、発破振動、岩盤内変位などの現地計測並びに数値解析が実施されてきた。これらは、力学的な影響範囲を特定する事と、影響範囲の力学的特性を調べる事に重点が置かれ、その手法の適応性の評価を行った。その結果、力学的な掘削影響領域に、水理学的な影響を取り入れる必要性が論議されている。この研究では、坑道掘削による周辺岩盤に発生する影響領域の水理学的な特性を把握するために、掘削影響領域が周辺の水理学的挙動に及ぼす影響について検討を行った。北延NATM坑道を対象として、掘削影響領域のモデル化を検討するために原位置計測や解析を行い、最終的には掘削影響領域の解析・評価手法の確立を目指している。今回は、主に既往研究の調査事例を重点的に調べ、特に結晶質岩系の原位置サイトでの実施項目を取り上げ、その課題や問題点を抽出し、長期的な研究計画の立案についてまとめた。また、東濃鉱山の岩石特性の一部として、スレーキング特性試験、鉱物含有量分析や空隙率測定を実施した。その結果、各種試験条件下での長期スレーキング特性や採取岩石の鉱物組成などを把握することができた。

MIU-1孔のコアを用いた地圧計測

畑 浩二*; 大内 一*

JNC TJ7440 98-003, 113 Pages, 1998/09

JNC-TJ7440-98-003.pdf:2.85MB

大深度に地下構造物を構築する場合、初期地圧を事前に把握しておくことは重要である。対象地山の初期地圧状態を把握しておくことにより、合理的な設計・施工を実施することが可能になる。我が国では、初期地圧測定にオーバーコアリング法や水圧破砕く法が主に利用されてきた。しかし、これらの原位置で実施される方法は手軽に実施できるという状況にはなく、かつ非常に高価なものであった。一方、室内で実施可能な方法にアコースティック・エミッション法(以下、AEと略す)と変形率変化法(以下、DRAと略す)がある。これらの方法は、原位置試験法に比べて非常に簡単で、安価に実施できる特徴を有している。AE法ではカイザー効果現象を利用しする。カイザー効果とは、履歴荷重を受けた材料に載荷する際、先行荷重値を越えるまでAEはほとんど発生しない現象である。一方、DRA法では岩石の応力-ひずみ関係の非線形性を利用する。本研究では、土岐花崗岩の初期地圧を地表から深度1000mまで概略的に把握することを目的に、MIU-1孔から採取された花崗岩ボーリングコアを利用して鉛直方向の初期地圧分布状況をAE法とDRA法を併用して測定した。得られた結果の概要を以下に示す。(1)土岐花崗岩では、しきい値を230mV、210mV、感度を90dBに設定することによりカイザー効果を確認した。(2)AE法では、全ての供試体において鉛直方向の初期地圧成分を算定できた。(3)DRA法では、載荷2回目以降のデータを利用して鉛直方向の初期地圧成分を算定できた。(4)鉛直方向の初期地圧成分vと土被りHとの間には、v=0.027Hなる関係のあることが判明した。

原研大強度陽子加速器用DTL-SDTLの概念設計

伊野 浩史*; 千代 悦司*; 大内 伸夫; 長谷川 和男; 水本 元治; 壁谷 善三郎*

JAERI-Tech 98-028, 357 Pages, 1998/08

JAERI-Tech-98-028.pdf:13.35MB

原研が提案している中性子科学研究計画の中心となる陽子加速器は、イオン源、RFQ(radio-frequency quadruple)、DTL(drift tube linac)、SDTL(separated-type drift tube linac)、超伝導加速空洞、及び蓄積リングで構成することを検討しており、加速エネルギー1.5GeV、最大ビームパワー8MWを想定している。このうち、DTL-SDTLは加速エネルギー2~100MeVの低エネルギー部に用いる。DTL-SDTLは高いピーク電流に加え、CWで運転されるため、設計にあたってはビームダイナミックスと除熱の検討が重要となる。本報告書はこれらの点を考慮しながら、DTL-SDTLと各トランスポート系(RFQ-DTL間、Pulse-CWライン合流部、及びSDTL-超伝導加速空洞間)の概念設計を行ったものである。

An RF power system for NSP high intensity proton accelerator at JAERI

千代 悦司*; 戸内 豊*; 金子 広志*; 草野 譲一; 長谷川 和男; 水本 元治

Proc. of 1st Asian Particle Accelerator Conf. (APAC98), p.83 - 85, 1998/00

原研における中性子科学研究計画(NSP)では、陽子エネルギー1.5GeV、ビーム出力8MWの大強度陽子加速器を計画している。この加速器は、常伝導のRFQ,DTL加速器部及び超伝導の加速器部で構成され、ピークRF電力としてRFQに300kW、DTLに7MW、超伝導加速器に30MWが必要である。RF源は、加速器建設費の過半数を占め、また信頼性を決定する主な要因でもある。本発表は、このRF源の概念設計について報告する。

A High intensity proton linac development for the JAERI neutron science project

水本 元治; 草野 譲一; 長谷川 和男; 大内 伸夫; 小栗 英知; 金正 倫計; 千代 悦司*; 富澤 哲男; 戸内 豊*; 池上 雅紀*; et al.

Proc. of XIX Int. Linac Conf. (LINAC98), 1, p.349 - 353, 1998/00

原研では大強度陽子加速器を中核としてさまざまな研究施設を有する中性子科学研究計画を提案している。加速器のエネルギーは1.5GeV、出力は8MWで、基礎研究用にはパルス運転を、消滅処理研究用にはCW(連続)運転を想定して加速器の開発を進めている。100MeVから1.5MeVまでの高エネルギー加速部での加速構造として超伝導リニアックを選択した。低エネルギー加速部では、イオン源、RFQによりエネルギー2MeV、ピーク電流80mA、10%デューティーの運転条件を達成し、DTLでは20%デューティーでのハイパワー試験を行った。また超伝導空胴の開発のためにテストスタンドを完成し、=0.5(陽子エネルギー145MeV領域)の空胴を試作し44MV/m@2Kの最高表面電界を達成した。