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HgM
ller-Gatermann, C.*; Dewald, A.*; Fransen, C.*; Auranen, K.*; Badran, H.*; Beckers, M.*; Blazhev, A.*; Braunroth, T.*; Cullen, D. M.*; Fruet, G.*; et al.
Physical Review C, 99(5), p.054325_1 - 054325_7, 2019/05
被引用回数：8 パーセンタイル：64.15(Physics, Nuclear)陽子過剰核Hgにおける変形共存を調べることを目的として、ユヴァスキュラ大学の加速器において
Rh(
Kr, 
)反応によってHgを生成し、その原子核の励起状態からの脱励起の寿命を測定した。実験データを理論計算と比較した結果、Hgでは
Hgに比べ、プロレート変形した状態がより高い励起状態へとシフトするとともに、変形度が増大することがわかった。
shell; Lifetime measurements in 
ZnQueiser, M.*; Vogt, A.*; Seidlitz, M.*; Reiter, P.*; 富樫 智章*; 清水 則孝*; 宇都野 穣; 大塚 孝治*; 本間 道雄*; Petkov, P.*; et al.
Physical Review C, 96(4), p.044313_1 - 044313_13, 2017/10
被引用回数：5 パーセンタイル：41.41(Physics, Nuclear)ケルン大学のタンデム加速器にてZnの励起状態を核融合反応および核子移行反応によって生成し、そのいくつかの脱励起
線を放出する寿命を測定した。そこから電磁遷移強度を得た。殻内の配位が主である負パリティ状態間の遷移に加え、殻から
殻へ中性子が励起した配位をもつ正パリティ間の
遷移強度を得ることにも成功した。これらの正パリティ状態は、以前はオブレート変形しているとも考えられていたが、実験で得られた遷移強度を大規模殻模型計算の結果と比較することによって、プロレート変形を持つことが明らかとなった。
Giroud, C.*; Jachmich, S.*; Jacquet, P.*; J
rvinen, A.*; Lerche, E.*; Rimini, F.*; Aho-Mantila, L.*; 相羽 信行; Balboa, I.*; Belo, P.*; et al.
Plasma Physics and Controlled Fusion, 57(3), p.035004_1 - 035004_20, 2015/03
被引用回数：64 パーセンタイル：95.98(Physics, Fluids & Plasmas)ITER-like wall導入後のJET装置における、ITER標準シナリオに相当するプラズマを実現するための研究の進展について報告する。2.5MAの高三角度ELMy H-modeプラズマに対して重水素ガスおよび窒素ガスを供給する実験を、2つの異なるダイバータ条件下で行った。その結果、窒素ガスの供給によりダイバータへの熱負荷が低減されたことを報告する。また、三角度の向上によるペデスタル領域のエネルギー閉じ込め性能およびペデスタル圧力の向上について調べた。その結果、窒素ガスの供給の有無にかかわらず、高三角度によってペデスタルのELM安定性が改善され、それにより閉じ込め性能およびペデスタル圧力が向上することを示した。
Bolton, P.; Borghesi, M.*; Brenner, C.*; Carroll, D. C.*; De Martinis, C.*; Fiorini, F.*; Flacco, A.*; Floquet, V.*; Fuchs, J.*; Gallegos, P.*; et al.
Physica Medica; European Journal of Medical Physics, 30(3), p.255 - 270, 2014/05
被引用回数：77 パーセンタイル：88.84(Radiology, Nuclear Medicine & Medical Imaging)Suitable instrumentation for laser-accelerated proton (ion) beams is critical to the development of integrated, laser-driven ion accelerator systems. Instrumentation aimed at beam diagnostics and control must be applied to the driving laser pulse, the laser-plasma that it forms at the target and the emergent proton (ion) bunch in a correlated way to develop these novel accelerators. This report is a brief overview of established diagnostic techniques and new developments based on material presented at the first workshop on "Instrumentation for Diagnostics and Control of Laser-accelerated Proton (ion) Beams" in Abingdon, UK. It includes radiochromic film (RCF), image plate (IP), the micro-channel plate (MCP), the Thomson spectrometer, prompt inline scintillation, time and space-resolved interferometry (TASRI) and nuclear activation schemes. Repetition-rated instrumentation requirements for target metrology are also addressed.
浦野 創; Saibene, G.*; 大山 直幸; Parail, V.*; de Vries, P.*; Sartori, R.*; 鎌田 裕; 神谷 健作; Loarte, A.*; L
nnroth, J.*; et al.
Nuclear Fusion, 51(11), p.113004_1 - 113004_10, 2011/11
被引用回数：10 パーセンタイル：41.01(Physics, Fluids & Plasmas)JET及びJT-60Uにおいてトロイダル磁場リップルのスキャン実験を実施し、トロイダル磁場リップルによる周辺ペデスタル構造への影響を評価した。トロイダル磁場リップルは赤道面外側のセパラトリクス上で定義した。JT-60Uではフェライト鋼導入によってトロイダル磁場リップルは
から
に低減し、一方JETではコイル電流の調整によって
からまで変化させた。JT-60Uではフェライト鋼導入によってペデスタル圧力に大きな差異は見られなかった。同様にJETでもペデスタル部の密度・温度に差異が見られなかった。しかし両装置ともに周辺トロイダル回転速度はリップルの増大とともに逆方向にシフトした。JT-60UではELM周波数がリップルとともに増大したが、JETでは変化が観測されなかった。この装置間比較実験の結果から、以下のトロイダル磁場リップルは周辺ペデスタル構造に大きな影響を与えないことが示された。しかし、ITERのような低衝突周波数領域での影響については今後の課題である。
Alimov, V.; 洲 亘*; Roth, J.*; Lindig, S.*; Balden, M.*; 磯部 兼嗣; 山西 敏彦
Journal of Nuclear Materials, 417(1-3), p.572 - 575, 2011/10
被引用回数：79 パーセンタイル：98.58(Materials Science, Multidisciplinary)低エネルギー(38eV/D)かつ高フラックス(10
D/m
s)の重水素プラズマに曝した再結晶タングステンのブリスタリングと重水素保持量を320から800Kの温度領域で、電子顕微鏡,昇温脱離法,核反応法等で調べた。照射温度に対応して、さまざまな形状のブリスタが観察されたが、700K以上の温度ではブリスタの形成が観察されなかった。重水素保持量は、温度とともに上昇し、10
D/mのフルエンスでは530Kで7
10
D/m、10
D/mのフルエンスでは480Kで110D/mの最大値をそれぞれ示した。これ以上に温度が上昇すると保持量は低下し800Kでは、10
D/mであった。
Alimov, V.; Tyburska, B.*; Ogorodnikova, O. V.*; Roth, J.*; 磯部 兼嗣; 山西 敏彦
Journal of Nuclear Materials, 415(Suppl.1), p.S628 - S631, 2011/08
被引用回数：15 パーセンタイル：73.97(Materials Science, Multidisciplinary)真空プラズマスプレイ法にて作製した多孔性タングステンを低エネルギーかつ高フラックス(10 D/ms)の重水素プラズマ及びヘリウム添加した重水素プラズマで照射し、その重水素保持量を昇温脱離法と核反応法を調べた。重水素プラズマで照射したタングステンは、340Kから560Kの温度領域において、重水素濃度は数マイクロメータの深さまで1
2at.%に達していた。一方、700K以上では10
at.%であった。ヘリウムを添加した重水素プラズマで照射した場合は、400から600Kの温度領域では重水素保持量が低下したものの、700K以上ではほぼ同じ値であった。
Imbeaux, F.*; Citrin, J.*; Hobirk, J.*; Hogeweij, G. M. D.*; Kchl, F.*; Leonov, V. M.*; 宮本 斉児; 中村 幸治*; Parail, V.*; Pereverzev, G. V.*; et al.
Nuclear Fusion, 51(8), p.083026_1 - 083026_11, 2011/08
被引用回数：35 パーセンタイル：80.59(Physics, Fluids & Plasmas)In order to prepare adequate current ramp-up and ramp-down scenarios for ITER, present experiments from various tokamaks have been analysed by means of integrated modelling in view of determining relevant heat transport models for these operation phases. A set of empirical heat transport models for L-mode has been validated on a multi-machine experimental dataset for predicting the 
dynamics within 
0.15 accuracy during current ramp-up and ramp-down phases. The most accurate heat transport models are then applied to projections to ITER current ramp-up, focusing on the baseline inductive scenario (main heating plateau current of 
MA). These projections include a sensitivity study to various assumptions of the simulation. While the heat transport model is at the heart of such simulations, more comprehensive simulations are required to test all operational aspects of the current ramp-up and ramp-down phases of ITER scenarios. Recent examples of such simulations, involving coupled core transport codes, free-boundary equilibrium solvers and a poloidal field (PF) systems controller are also described, focusing on ITER current ramp-down.
O
nanoparticles on radiolytic HO production in waterRoth, O.*; 廣木 章博; LaVerne, J. A.*
Journal of Physical Chemistry C, 115(16), p.8144 - 8149, 2011/04
被引用回数：14 パーセンタイル：42.26(Chemistry, Physical)過酸化水素は、水の放射線分解に伴い生成する主要な安定酸化種であり、その生成メカニズム解明は、基礎科学の観点のみならず工学目的、とりわけ原子力発電産業内で重要である。本論文では、過酸化水素の生成量に及ぼすpHの影響、及び金属酸化物(ナノ微粒子)の添加効果を報告した。さまざまな量のAlOナノ微粒子を持つpH1-13の懸濁溶液中での過酸化水素収量を求めた結果、過酸化水素生成のG値は、脱気・曝気した懸濁液中、ほぼすべてのpHでAlOの添加により徐々に低下することがわかった。例えば、脱気中では、未添加で約0.7であったが、1g添加すると約0.5にまで低下した。過酸化水素生成のG値は、脱気中ではpHに関係なくほぼ一定であったが、曝気中ではpH7付近を境に増加することがわかった。また、OHラジカル捕捉剤であるメタノールを用いた捕捉剤能の研究から、AlO添加に伴う過酸化水素収量の減少は、10ナノ秒程度の比較的長い時間で起こることがわかった。これはOHラジカルと固体ナノ微粒子の反応のためと考えられた。
Imbeaux, F.*; Basiuk, V.*; Budny, R.*; Casper, T.*; Citrin, J.*; Fereira, J.*; 福山 淳*; Garcia, J.*; Gribov, Y. V.*; 林 伸彦; et al.
Proceedings of 23rd IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2010) (CD-ROM), 8 Pages, 2011/03
In order to prepare adequate current ramp-up and ramp-down scenarios for ITER, present experiments from various tokamaks have been analysed by means of integrated modelling in view of determining relevant heat transport models for these operation phases. The most accurate heat transport models are then applied to projections to ITER current ramp-up, focusing on the baseline inductive scenario (main heating plateau current of Ip = 15 MA). These projections include a sensitivity studies to various assumptions of the simulation. Recent examples of such simulations, involving coupled core transport codes, free boundary equilibrium solvers and a poloidal field (PF) systems controller are described in the second part of the paper, focusing on ITER current ramp-down.
Imbeaux, F.*; Basiuk, V.*; Budny, R.*; Casper, T.*; Citrin, J.*; Fereira, J.*; 福山 淳*; Garcia, J.*; Gribov, Y. V.*; 林 伸彦; et al.
Proceedings of 23rd IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2010) (CD-ROM), 8 Pages, 2010/10
ITERでの電流立ち上げ・立ち下げシナリオの準備に向けて、これら運転状態においてどの熱輸送モデルが適切であるかを決定するために、代表的なトカマクでの現在の実験結果を統合モデルシミュレーションにより解析した。本研究では、トカマク実験の解析結果をもとに、ITER標準誘導運転(プラズマ電流15MA)の電流立ち上げ・立ち下げシナリオでの予測を行った。統合モデルシミュレーション結果を、ASDEX Upgrade, C-Mod, DIII-D, JET, Tore Supraのオーミック加熱プラズマ及び外部加熱・電流駆動プラズマ実験データと比較することにより、さまざまな輸送モデルの検証を行った。最も実験結果の再現性の良かった幾つかのモデルを用いて、ITERの電流立ち上げ・立ち下げ段階での電子密度・電流密度プロファイルの予測を行った。電子温度プロファイルには輸送モデルによって大きな差が見られたが、最終的な電流密度プロファイルはモデル間でよく一致することがわかった。
Alimov, V.; Roth, J.*; 洲 亘*; Komarov, D. A.*; 磯部 兼嗣; 山西 敏彦
Journal of Nuclear Materials, 399(2-3), p.225 - 230, 2010/04
被引用回数：32 パーセンタイル：89.14(Materials Science, Multidisciplinary)マグネトロンスパッタリングや直線プラズマ発生器により形成されたタングステン再堆積層のインフルエンスによる表面構造及び堆積状況の違いを調べた。タングステン再堆積層の密着性には、下地とタングステンの熱膨張係数の違いに対する依存性並びに厚みや下地温度への依存性が存在することが明らかになった。また、重水素濃度は、下地温度の上昇及び堆積速度の増加とともに減少することがわかった。
Harres, K.*; Alber, I.*; Tauschwitz, A.*; Bagnoud, V.*; 大道 博行; Gnther, M.*; Nrnberg, F.*; Otten, A.*; Schollmeier, M.*; Schtrumpf, J.*; et al.
Physics of Plasmas, 17(2), p.023107_1 - 023107_7, 2010/02
被引用回数：51 パーセンタイル：87.06(Physics, Fluids & Plasmas)This article reports about controlling laser-accelerated proton beams with respect to beam divergence and energy. The particles are captured by a pulsed high field solenoid with a magnetic field strength of 8.6 T directly behind a flat target foil that is irradiated by a high intensity laser pulse. Proton beams with energies around 2.3 MeV and particle numbers of 10
could be collimated and transported over a distance of more than 300 mm. In contrast to the protons the comoving electrons are strongly deflected by the solenoid field. They propagate at a submillimeter gyroradius around the solenoid's axis which could be experimentally verified. The originated high flux electron beam produces a high space charge resulting in a stronger focusing of the proton beam than expected by tracking results. Leadoff particle-in-cell simulations show qualitatively that this effect is caused by space charge attraction due to the comoving electrons. The collimation and transport of laser-accelerated protons is the first step to provide these unique beams for further applications such as postacceleration by conventional accelerator structures.
Alimov, V.; 洲 亘*; Roth, J.*; 杉山 一慶*; Lindig, S.*; Balden, M.*; 磯部 兼嗣; 山西 敏彦
Physica Scripta, T138, p.014048_1 - 014048_5, 2009/12
被引用回数：123 パーセンタイル：95.28(Physics, Multidisciplinary)ヘリウムを加えた低エネルギー,高フルエンスの重水素プラズマで照射した再結晶タングステンについて、表面の形状変化,重水素保持量及び重水素の深さ方向分布を電子顕微鏡,昇温脱離法並びに核反応法を用いて調べた。重水素のみのプラズマで照射した場合、照射温度に依存したブリスタの形成が確認できた。また、重水素保持量は温度とともに上昇し、480Kで最大値となった後、減少することが明らかになった。一方、ヘリウムを5%加えた重水素プラズマで照射した場合、重水素保持量の顕著な低下,ブリスタの形成抑制が観察された。
Roth, M.*; Alber, I.*; Bagnoud, V.*; Brown, C. R. D.*; Clarke, R.*; 大道 博行; Fernandez, J.*; Flippo, K.*; Gaillard, S.*; Gauthier, C.*; et al.
Plasma Physics and Controlled Fusion, 51(12), p.124039_1 - 124039_7, 2009/12
被引用回数：29 パーセンタイル：72.01(Physics, Fluids & Plasmas)The acceleration of intense proton and ion beams by ultra-intense lasers has matured to a point where applications in basic research and technology are being developed. Crucial for harvesting the unmatched beam parameters driven by the relativistic electron sheath is the precise control of the beam. In this paper we report on recent experiments using the PHELIX laser at GSI, the VULCAN laser at RAL and the TRIDENT laser at LANL to control and use laser accelerated proton beams for applications in high energy density research. We demonstrate efficient collimation of the proton beam using high field pulsed solenoid magnets, a prerequisite to capture and transport the beam for applications. Furthermore, we report on two campaigns to use intense, short proton bunches to isochorically heat solid targets up to the warm dense matter state. The temporal profile of the proton beam allows for rapid heating of the target, much faster than the hydrodynamic response time thereby creating a strongly coupled plasma at solid density. The target parameters are then probed by X-ray Thomson scattering to reveal the density and temperature of the heated volume. This combination of two powerful techniques developed during the past few years allows for the generation and investigation of macroscopic samples of matter in states present in giant planets or the interior of the earth.
Snyder, P. B.*; 相羽 信行; Beurskens, M.*; Groebner, R. J.*; Horton, L. D.*; Hubbard, A. E.*; Hughes, J. W.*; Huysmans, G. T. A.*; 鎌田 裕; Kirk, A.*; et al.
Nuclear Fusion, 49(8), p.085035_1 - 085035_8, 2009/08
被引用回数：170 パーセンタイル：98.64(Physics, Fluids & Plasmas)中間波長のMHDモードの安定性解析は、トカマクペデスタル性能やELM機構の理解を進めるうえで重要である。近年のペデスタル領域における高精度計測及び高精度安定性解析コードの実現により、複数の大・中型トカマク装置において周辺MHD安定性解析が実現し、実験結果の理解や実験プランの策定及びプラズマ性能の向上に貢献している。本論文では、複数のトカマク装置における周辺MHD安定限界を、標準的な(Type-I)ELMのみならず小振幅ELM及びELM-freeな領域において評価し、それらを比較する。さらに、ペデスタル幅を予測するテストモデルとペデスタルの高さに対する安定性からの制約を合わせて考慮することで、ペデスタルの高さと幅を予測する新たなモデル(EPED1)を開発した。このモデルをこれまでの実験結果に適用したテスト結果、及びこのモデルを用いて行ったITERでのペデスタルの高さの予測についての初期結果を報告する。
篠原 孝司; 及川 聡洋; 浦野 創; 大山 直幸; Lnnroth, J.*; Saibene, G.*; Parail, V.*; 鎌田 裕
Fusion Engineering and Design, 84(1), p.24 - 32, 2009/01
被引用回数：25 パーセンタイル：83.26(Nuclear Science & Technology)By using a fully three dimensional magnetic field orbit-following Monte-Carlo code, the energetic ion confinement was investigated for the current conceptual design of the ferromagnetic components in ITER which will be employed for reducing the toroidal magnetic field (TF) ripple. The ferromagnetic insert is effective in the reference Scenario No. 2 and Scenario No. 4 to improve the energetic ion confinement. Over-compensation appears at half of the full toroidal magnetic field and its effect becomes stronger when the amount of the ferromagnetic insert is increased. Whether to increase the ferromagnetic insert to achieve lower TF ripple amplitude at the full field operation depends on how prospected are possibilities of lower field operations. Planned test blanket modules do not induce large loss at the full field in Scenario No. 4. At the half field, however, the loss reaches 10% for the alpha particles due to localized large TF ripple.
Alimov, V.; 洲 亘; Roth, J.*; Komarov, D. A.*; Lindig, S.*; 磯部 兼嗣; 中村 博文; 山西 敏彦
Advanced Materials Research, 59, p.42 - 45, 2009/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.12(Materials Science, Multidisciplinary)This work deals with deuterium retention in single-crystalline and polycrystalline W and Mo exposed to low-energy (38-200 eV/D) and high ion flux deuterium plasmas at temperatures in the range from 303 to 783 K. The D retention and depth profiles were examined with thermal desorption spectroscopy (TDS) and the nuclear reaction. The surface morphology of the plasma-exposed W and Mo samples was investigated by scanning electron microscope. In W and Mo single-crystalline and polycrystalline materials exposed to the 38 and 200 eV D plasmas to ion fluences, in the range from 2E24 to 1E26 D/m, the D retention increases with the exposure and then decreases as the temperature grows further. For polycrystalline samples exposed at temperatures above 350 K, the D retention in the bulk (far beyond the ion range) is dominant.
Snyder, P. B.*; 相羽 信行; Beurskens, M.*; Groebner, R. J.*; Horton, L. D.*; Hubbard, A. E.*; Hughes, J. W.*; Huysmans, G. T. A.*; 鎌田 裕; Kirk, A.*; et al.
Proceedings of 22nd IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2008) (CD-ROM), 8 Pages, 2008/10
中間波長のMHDモードの安定性解析は、トカマクペデスタル性能やELM機構の理解を進めるうえで重要である。近年のペデスタル領域における高精度計測及び高精度安定性解析コードの実現により、複数の大・中型トカマク装置において周辺MHD安定性解析が実現し、実験結果の理解や実験プランの策定及びプラズマ性能の向上に貢献している。本論文では、複数のトカマク装置における周辺MHD安定限界を、標準的な(Type-I) ELMのみならず小振幅ELM及びELM-freeな領域において評価し、それらを比較する。さらに、ペデスタル幅を予測するテストモデルとペデスタルの高さに対する安定性からの制約を合わせて考慮することで、ペデスタルの高さと幅を予測する新たなモデル(EPED1)を開発した。このモデルをこれまでの実験結果に適用したテスト結果、及びこのモデルを用いて行ったITERでのペデスタルの高さの予測についての初期結果を報告する。
de Vries, P. C.*; Salmi, A.*; Parail, V.*; Giroud, C.*; Andrew, Y.*; Biewer, T. M.*; Cromb
, K.*; Jenkins, I.*; Johnson, T.*; Kiptily, V.*; et al.
Nuclear Fusion, 48(3), p.035007_1 - 035007_6, 2008/03
被引用回数：48 パーセンタイル：85.94(Physics, Fluids & Plasmas)JETにおいてトロイダル磁場リップルがトカマクプラズマの性能に与える影響を調べた結果、トロイダル磁場リップルがプラズマの回転に大きな影響を及ぼすことがわかった。回転速度を熱速度で規格化したマッハ数(M)は、トロイダル磁場リップル強度の関数として減少する。プラズマ中心部のMは、JETの通常の運転におけるリップル率0.08%におけるM=0.4-0.55に対し、0.5%ではM=0.25-0.40、1%ではM=0.1-0.3と減少する。プラズマ電流と同じ方向の中性粒子ビーム入射を用いる通常の実験では、プラズマ電流と同じ方向にプラズマが回転する。しかし、トロイダル磁場リップルが大きい場合(1%)、プラズマ中心部ではプラズマ電流と同じ方向に回転するものの、プラズマ周辺部ではプラズマ電流と逆方向に回転することがわかった。
