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論文

Practical effects of pressure-transmitting media on neutron diffraction experiments using Paris-Edinburgh presses

服部 高典; 佐野 亜沙美; 町田 真一*; 大内 啓一*; 吉良 弘*; 阿部 淳*; 舟越 賢一*

High Pressure Research, 40(3), p.325 - 338, 2020/09

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Physics, Multidisciplinary)

パリエジンバラプレスを用いた中性子回折実験における圧力伝達媒体の実際的な影響を調べるために、種々の圧力媒体(Pb, AgCl,常温および高温の4:1メタノールエタノール混合液(ME), N$$_2$$, Ar)を用いてMgOの回折パターンを約20GPaまで測定した。MgO 220回折線の線幅から見積もった試料室内の静水圧性は、Pb, AgCl, Ar,室温ME混合液, N$$_2$$, 高温MEの順に良くなる。これは、これまでのダイヤモンドアンビルセルを用いた結果と異なり、高圧下で固化した後も常温MEはArより高い性能を示す(パリエジンバラプレスで用いられたアンビルの窪みの効果と思われる)。これらの結果とより高い性能が期待されるNeが強い寄生散乱をだしてしまうこととを考えると、約20GPaまでの中性子実験においては、ME混合液(できれば高温が良い)が最良の圧力媒体であり、アルコールと反応する試料には液体Arで代替するのが良いことが明らかとなった。

論文

Cryogenic sample environments shared at the MLF, J-PARC

河村 聖子; 高橋 竜太*; 石角 元志*; 山内 康弘*; 中村 雅俊*; 大内 啓一*; 吉良 弘*; 神原 理*; 青山 和弘*; 坂口 佳史*; et al.

Journal of Neutron Research, 21(1-2), p.17 - 22, 2019/05

MLF試料環境チーム低温・マグネットグループは、J-PARC MLFにおいて、利用者の実験のための冷凍機やマグネットの運用を行っている。これまでトップローディング型$$^4$$He冷凍機、ボトムローディング型$$^3$$He冷凍機、希釈冷凍機インサート、超伝導マグネットを導入してきた。これらの機器の使用頻度は、ビーム出力、課題数の増加に伴い、ここ2年間で急激に高くなってきている。この状況に対応するために運用経験を加味しながら、これらの機器の性能向上作業を進めている。例えば、$$^3$$He冷凍機の制御ソフトには、自動の初期冷却および再凝縮のプログラムが備わっていたが、新たに、$$^3$$He potにヒーターを焚くことなくsorbの温度制御のみで$$^3$$He potを温調するプログラムも作成した。また2017年は、超伝導マグネット用に、揺動型ラジアルコリメーター付きのOVCテールを製作した。このラジアルコリメーターの導入によりデータの質は劇的に向上し、中性子非弾性散乱実験でも超伝導マグネットが使用できるようになった。

論文

Sample environment at the J-PARC MLF

河村 聖子; 奥 隆之; 渡辺 真朗; 高橋 竜太; 宗像 孝司*; 高田 慎一; 坂口 佳史*; 石角 元志*; 大内 啓一*; 服部 高典; et al.

Journal of Neutron Research, 19(1-2), p.15 - 22, 2017/11

J-PARC MLFにおける試料環境(SE)チームは、ユーザー実験のためのSE機器の運用や開発を行っている。メンバーは、低温マグネット、高温、高圧、ソフトマター、光照射、水素環境、$$^3$$He偏極フィルターといったサブチームに所属している。現在は、数台の冷凍機と、マグネット、高温炉、高圧実験用パリエジンバラプレス、偏極中性子実験のためのSEOPシステムが運用中で、ユーザー実験への提供、運転を行っているほか、パルス磁場システムの汎用化に向けた開発も行っている。またJ-PARC研究棟では、レオメーター、ガス蒸気吸着量測定装置などのソフトマター研究に必要な機器類も整備している。

論文

高圧中性子ビームラインPLANETの概要と中性子回折実験の実際

服部 高典; 佐野 亜沙美; 有馬 寛*; 舟越 賢一*; 阿部 淳*; 町田 真一*; 岡崎 伸生*; 大内 啓一*; 稲村 泰弘

高圧力の科学と技術, 26(2), p.89 - 98, 2016/06

PLANETはJ-PARCの物質・生命科学実験施設(MLF)のパルス中性子源に建設された高圧ビームラインである。飛行時間型(TOF)中性子回折実験のために設計された6軸型マルチアンビルプレスを用いて、定常的には、約10GPa, 2000Kまでの高温高圧下でのデータ測定が可能である。ビームラインには、高圧セル等からの寄生散乱が混入しないように、シャープな入射スリットとラジアルコリメータが装備されており、きれいな回折パターンが取得できるようになっている。この特徴に加え、高い分解能($$Delta d/d$$$$sim$$0.6%)で広いd範囲(0.2-8.4${AA}$)のデータを取得できるため、高温高圧下における結晶及び液体の構造を高い精度で決定することが可能となっている。

論文

JRR-3における計測制御装置の保全活動

井坂 浩二; 照沼 憲明; 大内 諭; 大木 恵一; 諏訪 昌幸

日本保全学会第6回学術講演会要旨集, p.279 - 282, 2009/08

計測制御装置はJRR-3改造時の設置より18年以上が経過し、原子炉の安全安定運転を確保するために機器の更新を含めた保全活動が必要不可欠である。今回、JRR-3において行われている計測制御装置の保全内容及び今後の保全活動について述べる。

論文

Photoelectron-photoion coincidence momentum imaging for dissociative ionization of ethanol in intense laser fields

穂坂 綱一; 板倉 隆二; 横山 啓一; 山内 薫*; 横山 淳

Chemical Physics Letters, 475(1-3), p.19 - 23, 2009/06

 被引用回数:10 パーセンタイル:63.45(Chemistry, Physical)

強レーザー場中の分子は親イオン生成に加え、競合する多くの解離性イオン化経路を持つ。われわれは光電子光イオン同時計測運動量画像観測法により、生成物イオンを特定した光電子スペクトルを測定し、エタノール分子のイオン化過程を調べた。解離生成物ごとにイオン化直後の電子状態を観測し、その電子状態はレーザー波形に強く依存することを明らかにした。

口頭

Photoelectron-photoion coincidence momentum imaging for dissociative ionization in intense laser fields

穂坂 綱一; 板倉 隆二; 横山 啓一; 山内 薫*; 横山 淳

no journal, , 

強レーザー場中の分子は複雑に競合するさまざまな解離性イオン化経路を持つ。イオン化で生成する電子状態と解離経路の相関を明らかにするために、光電子光イオン同時計測運動量画像観測装置を開発した。この装置をエタノールの解離性イオン化に適用し、光電子の運動量画像が同時計測される解離イオン種に強く依存することを見いだした。

口頭

光電子光イオン同時計測運動量画像法を用いた強レーザー場中エタノールのイオン化

穂坂 綱一; 板倉 隆二; 横山 啓一; 山内 薫*; 横山 淳

no journal, , 

強レーザー場中の分子は親イオン生成に加え、競合する多くの解離性イオン化経路を持つ。われわれは光電子光イオン同時計測運動量画像観測法により、生成物イオンを特定した光電子スペクトルを測定し、エタノール分子のイオン化過程を調べた。解離生成物ごとにイオン化直後の電子状態を観測し、その電子状態はレーザー波形に強く依存することを明らかにした。

口頭

光電子光イオン同時計測運動量画像法による強レーザー場中エタノールの解離性イオン化反応

穂坂 綱一; 板倉 隆二; 横山 啓一; 山内 薫*; 横山 淳

no journal, , 

強レーザー場中の分子は競合する多くの解離性イオン化経路を持つ。われわれは光電子光イオン同時計測運動量画像観測法を用い、強レーザー場中エタノール分子の解離性イオン化過程ダイナミクスを調べた。生成物イオンを特定した光電子スペクトルを測定し、イオン化直後の電子状態のレーザー波形依存性を明らかにした。

口頭

Dissociative ionization dynamics of ethanol in intense laser fields studied by photoelectron-photoion coincidence momentum imaging

穂坂 綱一; 板倉 隆二; 横山 啓一; 山内 薫*; 横山 淳

no journal, , 

強レーザー場中の分子は親イオン生成に加え、競合する多くの解離性イオン化経路を持つ。われわれは光電子光イオン同時計測運動量画像観測法により、生成物イオンを特定した光電子スペクトルを測定し、エタノール分子のイオン化過程を調べた。解離生成物ごとにイオン化直後の電子状態を観測し、その電子状態はレーザー波形に強く依存することを明らかにした。

口頭

強レーザー場中エタノールの解離イオン運動量選別光電子イメージング

穂坂 綱一; 板倉 隆二; 横山 啓一; 山内 薫*; 横山 淳

no journal, , 

強レーザー場中の分子は親イオン生成に加え、競合する多くの解離性イオン化経路を持つ。われわれは光電子光イオン同時計測運動量画像観測法により、解離生成物ごとにイオン化直後の電子状態を観測し、その電子状態がレーザー波形に強く依存することを明らかにしてきた。本研究ではさらに、各解離生成物の放出運動量を分離した光電子画像を観測し、イオン化とその後の一価カチオンの解離ダイナミクスの相関を明らかにした。

口頭

Intense laser induced electronic excitation in dissociative ionization of ethanol studied by photoelectron-photoion coincidence momentum imaging

穂坂 綱一; 板倉 隆二; 横山 啓一; 山内 薫*; 横山 淳

no journal, , 

We have performed photoelectron-photoion coincidence imaging measurements and revealed the correlation between the initially prepared electronic states of parent ions and the subsequent dissociation processes. Comparisons are made among the photoelectron images for the four different single ionization channels; the parent ion formation, H elimination, CH$$_{3}$$ elimination, and OH elimination. At the intensity of 9.3 TW/cm$$^{2}$$ with the duration of 35 fs, the electronically excited states are prepared directly in the ionization for the CH$$_{3}$$ and OH elimination. As the pulse becomes longer and stronger, the ionization to the electronic ground state becomes dominant even for the CH$$_{3}$$ and OH elimination, suggesting the efficient electronic excitation subsequent to the ionization.

口頭

強レーザー場中エタノールの解離イオン運動量選別光電子イメージング

穂坂 綱一; 板倉 隆二; 横山 啓一; 山内 薫*; 横山 淳

no journal, , 

強レーザー場中のエタノールは親イオン生成に加え、競合する多くの解離性イオン化経路を持つ。われわれは光電子光イオン同時計測運動量画像観測法により、解離生成物ごとに光電子運動量画像を観測した。光電子スペクトルのレーザーパルス波形(強度・時間幅)依存性を見いだし、イオン化直後の電子状態から解離生成物に至るまでのダイナミクスが、レーザー波形により変化することを明らかにした。さらに、解離生成物の放出運動量を分離した光電子画像を観測し、イオン化直後の電子状態と解離イオン運動量の相関、すなわち、一価カチオンにおける解離ダイナミクスを明らかにした。

口頭

電子・イオン運動量同時計測画像法による酸素分子の強レーザー場中解離性イオン化

穂坂 綱一; 板倉 隆二; 横山 啓一; 山内 薫*; 横山 淳

no journal, , 

強レーザー場中の分子は親イオン生成に加え、解離性イオン化を起こす。本研究では、酸素分子を対象とし、親イオンと解離原子イオンを分離した光電子運動量画像を観測した。親イオンの光電子画像は、イオン化限界を越えても光子を吸収する結果起こる越閾イオン化(ATI)構造を示し、明瞭なピーク構造が観測された。一方、解離原子イオンに相関する光電子スペクトルは、明瞭なピーク構造を示さなかった。この違いは、チャンネルごとにイオン化過程が異なることを意味している。さらに、レーザーパルスのピーク強度とチャープを変えながら、解離原子イオンと相関する光電子画像観測し、解離性イオン化における電子励起機構を議論する。

口頭

Double pulse generation and detection in THz region; Simplest case of arbitrary pulse shaping

坪内 雅明; 横山 啓一; 杉山 僚

no journal, , 

本研究では、テラヘルツ任意波形整形へ向けた最も簡単な系として、テラヘルツダブルパルス発生について精査した。テラヘルツ光の発生の場である結晶のダイナミクスやプラズマ内での光の挙動が、ダブルパルス発生に対して大きく影響することが明らかになった。これは精密なテラヘルツ波形整形の実現における本質的な問題点であり、結晶やプラズマのダイナミクスを正確に考慮に入れた実験装置の設計が必須である。

口頭

テラヘルツ領域でのダブルパルス発生と検出; 任意波形整形の最も単純な例として

坪内 雅明; 横山 啓一; 杉山 僚

no journal, , 

本研究では、テラヘルツ任意波形整形へ向けた最も簡単な系として、テラヘルツダブルパルス発生について精査した。テラヘルツ光の発生の場である結晶のダイナミクスやプラズマ内での光の挙動が、ダブルパルス発生に対して大きく影響することが明らかになった。これは精密なテラヘルツ波形整形の実現における本質的な問題点であり、結晶やプラズマのダイナミクスを正確に考慮に入れた実験装置の設計が必須である。

口頭

Theoretical study on the isotope-selective vibrational ladder climbing by consecutive stimulated Raman transitions

笠嶋 辰也; 坪内 雅明; 松岡 雷士; 横山 啓一; 横山 淳

no journal, , 

フェムト秒レーザーパルスによる分子振動の多段階励起と同位体選択励起とを組合せた新しい同位体分離法の開発を目指して、現在は窒素分子($$^{14,14}$$N$$_{2}$$$$^{15,15}$$N$$_{2}$$)を使って同位体選択励起スキームの原理実証を行っている。本研究では数値計算を用いて同位体選択性とレーザーパルスの最適条件について検討を行った。

口頭

Theoretical study on the cascade excitation based on pure rotational transition in diatomic molecules

横山 啓一; 松岡 雷士; 赤木 浩; 笠嶋 辰也; 坪内 雅明

no journal, , 

閉殻電子構造の二原子分子の純回転スペクトルは吸収線がきれいに等間隔に並んだ櫛形の構造を示す。この櫛型にぴったり同調させた光周波数コムを照射することを考える。その時の分子の回転状態ダイナミックスを数値的に調べた。その結果、ダイナミックスは量子力学的拡散方程式に支配されることがわかった。また、この方式を使った同位体選択的励起は高温のガスに対しても有効なコヒーレント量子制御の例になっていると思われる。

口頭

線形チャープパルス対による同位体選択振動多段階励起

笠嶋 辰也; 坪内 雅明; 横山 啓一

no journal, , 

線形チャープフェムト秒レーザーパルス対を使って分子振動の多段階励起と同位体選択励起とを組合せた新しい同位体選択励起スキームの開発を行っている。今回は窒素分子($$^{14,14}$$N$$_{2}$$$$^{15,15}$$N$$_{2}$$)をモデル分子として使い、計算によって同位体選択励起スキームの妥当性を調べた。

口頭

Studies for isotope separation of radioactive waste

横山 啓一; 笠嶋 辰也; 松岡 雷士; 橋本 雅史; 坪内 雅明; 杉山 僚; 横山 淳

no journal, , 

長寿命核分裂生成物の同位体分離を実現するためには技術革新を必要とする。量子制御はそのようなブレークスルーを起こす可能性がある。われわれは二原子分子の回転状態のカスケード励起に基づく新しい同位体選択スキームを提案した。これを確かめるための原理実証試験と必要な光源開発に着手した。原理実証試験では、チタンサファイアレーザーを用いたラマン散乱による回転カスケードの実証実験を行う。現在、これに必要となる回転状態分布測定方法の開発を進めている。フェムト秒コヒーレントアンチストークスラマン散乱による窒素分子の回転状態測定実験の現状について報告する。また、高出力テラヘルツ波源の開発状況についても紹介する。その中で特に、ZnTe及びLiNbO$$_{3}$$結晶中で光整流に基づくテラヘルツ波発生試験と高出力ピコ秒レーザーの開発計画について述べる。

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