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論文

Inter atomic force constants of $$beta$$-PbF$$_{2}$$ from diffuse neutron scattering measurement

Xianglian*; Bao, W.*; Guo, T.*; Li, P.*; 佐久間 隆*; 井川 直樹

International Journal of Innovation in Science and Mathematics, 5(6), p.165 - 167, 2017/11

633Kにて$$beta$$-PbF$$_{2}$$の中性子散漫散乱実験を実施した結果、振動性のある散漫強度が観察された。この振動性散漫散乱は原子の熱振動に起因する相関効果によって説明することができ、この相関効果とDebye-Waller熱因子から計算して得られた、第1、第2最近接原子間の力定数は各々、0.36eV/$AA $^{2}$$ (距離; ${it r}$ = 2.599 $AA )$、0.21eV/$AA $^{2}$$ (${it r}$=3.001 $AA )$と求められた。

論文

Inter-atomic force constants of BaF$$_{2}$$ by diffuse neutron scattering measurement

佐久間 隆*; Makhsun*; 酒井 竜太郎*; Xianglian*; 高橋 東之*; Basar, K.*; 井川 直樹; Danilkin, S. A.*

AIP Conference Proceedings 1656, p.020002_1 - 020002_4, 2015/04

 パーセンタイル:100

10Kおよび295KにてBaF$$_{2}$$の中性子散漫散乱測定を実施し、295Kにおいて、振動する散漫散乱強度パターンが観察された。この散漫散乱パターンよりF-F間の相関効果を解析することができ、この相関効果とDebye-Waller因子から、295KにおけるBaF$$_{2}$$の最近接および第2近接原子間の力定数は各々4.40, 2.30eV/$AA$^{2}$$と求められた。

論文

Estimation of force constants of Al from diffuse neutron scattering measurement

Makhsun*; 橋本 拓也*; 佐久間 隆*; 高橋 東之*; 神嶋 修*; 井川 直樹; Danilkin, S. A.*

Journal of the Physical Society of Japan, 83(7), p.074602_1 - 074602_4, 2014/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:83.29(Physics, Multidisciplinary)

中性子散漫散乱法によるAlにおける原子熱振動の相関効果について、本報にて新しく提案した相関効果モデルから原子間力定数を算定した。さらに、これを用いたコンピュータシミュレーションによるフォノン分散や状態密度や比熱の評価について議論する。

論文

An Optical design and accuracy estimation for a JT-60SA edge Thomson scattering diagnostic

東條 寛; 波多江 仰紀; 濱野 隆; 佐久間 猛; 伊丹 潔

Journal of Instrumentation (Internet), 8(12), p.C12025_1 - C12025_13, 2013/12

 パーセンタイル:100(Instruments & Instrumentation)

For collection optics for the edge measurements in a JT-60SA Thomson scattering diagnostic, a compact Petzval-like lens system with smaller lenses (200 mm in diameter) is designed so that the stop position is the middle area of the system, which is effective to miniaturize the lens size. Use of two flat mirrors placed in the middle area enables preventing interferences with the space limit. Generally, the angle ($$phi$$) between the scattering plane determined from the collection optics position and the laser polarization angle should be equal to 90$$^{circ}$$. Otherwise the measured intensity of scattered light decays with $$phi$$. We optimized the angle so that enough intensity is provided for both collection optics positions for the edge and core measurements. It was found that the minimum error in $$T_{rm e}$$ was given at a condition with $$phi=57.2^{circ}$$ for edge optics ($$phi=50.0^{circ}$$ for core optics).

論文

Optical designs of reflection and refraction collection optics for a JT-60SA core Thomson scattering system

東條 寛; 波多江 仰紀; 濱野 隆; 佐久間 猛; 伊丹 潔

Review of Scientific Instruments, 84(9), p.093506_1 - 093506_8, 2013/09

 被引用回数:2 パーセンタイル:81.3(Instruments & Instrumentation)

Collection optics for the core measurements in a JT-60SA Thomson scattering have been designed. The collection optics will be installed in a limited space and have a wide field of view and a wide dynamic range. Two types of the optics are therefore suggested: refraction and reflection collection optics. The good optical resolutions for the reflection and refraction types are both sufficient for the requirements about the physics study, i.e. 0.3 mm and 0.6 mm, respectively. The efficiencies are also compared. As a result, good measurement accuracy ($$sim$$ 5%) even in high electron temperature ($$<$$ 30 keV) can be expected in the refraction type.

論文

Inter-atomic force constants of Ag$$_{2}$$O from diffuse neutron scattering measurement

和田 保*; 佐久間 隆*; 酒井 竜太郎*; 上原 寛之*; Xianglian*; 高橋 東之*; 神嶋 修*; 井川 直樹; Danilkin, S. A.*

Solid State Ionics, 225, p.18 - 21, 2012/10

 被引用回数:3 パーセンタイル:79.94(Chemistry, Physical)

8K及び295KのAg$$_{2}$$Oの中性子回折測定を行い、原子熱変位における相関効果から中性子散漫散乱を解析した。Debye-Waller温度因子から求めたAg$$_{2}$$Oの第1,第2及び第3最近接原子間の力定数から結晶構造と原子間相関効果の関係について検討する。

論文

Inter-atomic force constants from correlation effects among thermal displacement of atoms in PbTe

Xianglian*; 佐久間 隆*; Mohapatra, S. R.*; 上原 寛之*; 高橋 東之*; 神嶋 修*; 井川 直樹

Molecular Simulation, 38(5), p.448 - 451, 2012/04

 パーセンタイル:100(Chemistry, Physical)

10K及び294KにおけるPbTeの中性子散漫散乱実験を行った結果、PbTeの散乱強度の振動項は原子の熱変位における相関効果によって説明できることを明らかにした。相関効果とDebye-Waller温度因子から計算した294Kにおける第1近接原子間の力定数は$$alpha$$ $$_{rm Pb-Te}$$=215eV/nm$$^{2}$$と、第2近接原子間のそれは、各々$$alpha$$ $$_{rm Pb-Pb}$$=108eV/nm$$^{2}$$及び$$alpha$$ $$_{rm Te-Te}$$=144eV/nm$$^{2}$$と求めることができた。

論文

Correlation effects among thermal displacements of atoms in KBr

佐久間 隆*; Xianglian*; 清水 識文*; Mohapatra, S. R.*; 磯崎 信宏*; 上原 寛之*; 高橋 東之*; Basar, K.*; 井川 直樹; 神嶋 修*

Solid State Ionics, 192(1), p.54 - 57, 2011/06

 被引用回数:9 パーセンタイル:52.18(Chemistry, Physical)

第3近接原子までの熱変位による相関効果を用いてKBr粉末の中性子散漫散乱を解析した。KBrの散漫散乱の振動項は、その他のイオン結晶と同様に第1,第2及び第3近接元素間の熱変位による相関効果によって説明でき、これら相関効果から、第1,第2及び第3近接元素間の力定数は各々0.83eV/$AA $^{2}$$, 0.50eV/$AA $^{2}$$, 0.41eV/$AA $^{2}$$と求めることができた。

論文

Force constants of Cu crystals from diffuse neutron scattering measurement

佐久間 隆*; Mohapatra, S. R.*; 上原 寛之*; 酒井 竜太郎*; Xianglian*; 高橋 東之*; 井川 直樹; Basar, K.*

Atom Indonesia, 36(3), p.121 - 124, 2010/12

10K及び300Kの銅の中性子回折測定を行い、原子熱変位における相関効果より中性子散漫散乱を解析した。300KにおけるDebye-Waller温度因子から求めた銅の第1,第2及び第3最近接原子間の力定数は各々5.58, 3.63 and 2.37eV/${AA}$ $$^{2}$$である。この金属における相関効果と原子間距離の関係は結晶結合状態に依存しないことが明らかとなった。

論文

Design of collection optics and polychromators for a JT-60SA Thomson scattering system

東條 寛; 波多江 仰紀; 佐久間 猛; 濱野 隆; 伊丹 潔; 相田 善明*; 水藤 哲*; 藤江 大二郎*

Review of Scientific Instruments, 81(10), p.10D539_1 - 10D539_3, 2010/10

 被引用回数:6 パーセンタイル:59.78(Instruments & Instrumentation)

JT-60SAにおけるトムソン散乱計測のための集光光学系の設計を行った。YAGレーザーをトロイダル接線方向に入射した場合において、4種類のガラス材を集光光学系のレンズに採用し色収差を補正することで、画角が大きく、コンパクトな集光光学系を設計した。集光光学系は3つのポートに取り付けられ、径方向ほぼ全域が計測可能である。また、高空間分解能,高精度を伴うプラズマ周辺部計測に用いるポリクロメータにおいて、使用するバンドパスフィルターの透過波長域パターンの最適化を行った。最適化にはすべての空間チャネルにおける設計パラメータ(集光立体角,散乱角,有効プラズマ長,散乱長)とダブルパスレーザーシステムを採用することが考慮されている。その結果、約5mmの空間分解能で電子温度及び一部の範囲の電子温度の計測が要求されている精度で計測できる見積もりを得た。

論文

Conceptual design of polychromator for Thomson scattering system in JT-60SA

東條 寛; 波多江 仰紀; 佐久間 猛; 濱野 隆; 伊丹 潔

Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.9, p.288 - 293, 2010/08

トムソン散乱計測用の光伝送ファイバー透過率の大幅な損失がJT-60Uの18年間の運転後に確認された。よって、JT-60SAにおいて高温の電子温度を計測するために、ポリクロメータ内のフィルター構成の最適化が必要である。そのために光ファイバーの中性子や$$gamma$$線からの影響を評価する必要がある。本発表では、ポリクロメータ内のフィルター構成の最適化をJT-60SAのプラズマパラメータを対象に行った。計測における電子温度($$T_{rm e}$$)や電子密度の誤差(相対誤差)の時間発展を、耐放射線ファイバーの使用した場合での見積もりを行い、同時に、JT-60Uにおいて使用された放射線耐性のない光ファイバーを採用した場合の相対誤差も算出し、耐放射線ファイバーとの比較を行った。耐放射線ファイバーでの$$T_{rm e}$$$$>$$10keVにおける平均相対誤差の時間発展は運転開始から11年程で3$$sim$$5%から1%程度しか増加しない。しかし、JT-60Uでのファイバーを使用した場合、平均相対誤差は7$$sim$$8%程度で、特に温度によっては相対誤差が10%を超える場合もあり測定が困難になりうることがわかった。

論文

Diffuse neutron scattering calculation of spinel structure of LiMn$$_{2}$$O$$_{4}$$

Basar, K.*; Xianglian*; 佐久間 隆*; 高橋 東之*; 阿部 修実*; 井川 直樹

AIP Conference Proceedings 1244, p.129 - 135, 2010/06

 パーセンタイル:100

室温におけるLiMn$$_{2}$$O$$_{4}$$の中性子散漫散乱実験を行い、Li-Li, Li-Mn, Mn-Mn, Mn-O及びO-O原子の熱変位に起因する散漫散乱の相関効果を解析した。その結果、LiMn$$_{2}$$O$$_{4}$$の散漫散乱の振動プロファイルはおもにO-O原子の熱変位によるものであることを明らかにした。

論文

Diffuse scattering of $$gamma$$-PbF$$_{2}$$

Xianglian*; 佐久間 隆*; Basar, K.*; 高橋 東之*; 井川 直樹

Journal of the Physical Society of Japan, 79(Suppl.A), p.29 - 32, 2010/03

 パーセンタイル:100(Physics, Multidisciplinary)

$$gamma$$-PbF$$_{2}$$はF原子のディスオーダーを伴う立方晶であり、高温において高いイオン伝導度を示す。本物質について高イオン伝導を示す773Kにて中性子回折実験を行い、イオン伝導に伴う結晶構造の乱れを評価するために中性子散漫散乱解析を行った。その結果、本物質における散漫散乱は原子間熱振動とF原子のディスオーダー配列の短距離秩序との間の相関効果によって説明できることを明らかにした。

論文

Estimation of inter-atomic force constants and phonon dispersion using correlation effects among thermal displacement of atoms in Ge

佐久間 隆*; Mohapatra, S. R.*; 磯崎 信宏*; 上原 寛之*; Xianglian*; Basar, K.*; 高橋 東之*; 神嶋 修*; 井川 直樹

Journal of Non-Crystalline Solids, 357(2), p.559 - 562, 2010/01

 被引用回数:2 パーセンタイル:78.79(Materials Science, Ceramics)

Geの中性子散漫散乱実験を行い、Ge中の第1,第2及び第3近接原子間の力定数を相関効果とDebye-Waller温度因子から評価した。その結果、80Kにおける第1,第2及び第3近接原子間の力定数は各々363eV/nm$$^{2}$$, 232eV/nm$$^{2}$$及び200eV/nm$$^{2}$$と求めることができた。

論文

Correlation effects among thermal displacements of atoms from diffuse neutron scattering measurements

佐久間 隆*; Mohapatra, S. R.*; 横川 穣*; 清水 識文*; 磯崎 信宏*; 上原 寛之*; Xianglian*; Basar, K.*; 高橋 東之*; 神嶋 修*; et al.

Proceedings of 12th Asian Conference on Solid State Ionics and 15th Chinese Conference on Solid State Ionics, p.439 - 445, 2010/00

イオン結晶,共有結晶及び金属結晶からの中性子散漫散乱に関して、原子の熱変位の相関効果を解析した。室温での最近接に位置する元素間での相関効果の値は結合状態によらず約0.7であり、この値は原子間距離の増加あるいは温度の低下に従って減少することが明らかになった。

論文

Correlation effects among thermal displacements of atoms in VSe by diffuse neutron scattering measurement

佐久間 隆*; Xianglian*; Siagian, S.*; Basar, K.*; 高橋 東之*; 井川 直樹; 神嶋 修*

Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 99(1), p.173 - 176, 2009/10

VSeの中性子回折実験データの解析において、原子熱振動の相間効果を含んだ散漫散乱理論をリートベルト解析のバックグラウンド関数に取り入れた。六方晶VSeの散漫散乱強度の振動機構はSe-Se原子間の相間効果によって説明できた。この相間効果値は結晶構造にはよらず、原子間距離に依存することが明らかになった。

論文

Development of polarization interferometer for Thomson scattering diagnostics in JT-60U

波多江 仰紀; Howard, J.*; 海老塚 昇*; 平野 洋一*; 小口 治久*; 北村 繁; 佐久間 猛; 濱野 隆

Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.8, p.680 - 684, 2009/09

フーリエ変換分光の手法をトムソン散乱計測に初めて導入し、電子温度・密度測定の測定性能を向上させる手法を確立することを目指して、トムソン散乱のための偏光干渉計を開発中である。逆磁場ピンチ装置TPE-RXにおいて、既存のYAGレーザートムソン散乱システムを利用し、本計測手法の原理実証試験を行った。既存の干渉フィルターポリクロメーターと偏光干渉計を交互に用い、空間1点(プラズマ中心近傍)の電子温度の測定を行った結果、双方でほぼ同様の電子温度を得て、本方式による有効性を実証した。次のステップとして、本方式の実用性を実証するために、JT-60Uのための多チャンネル偏光干渉計を開発中である。ルビーレーザーによるトムソン散乱光をウォラストンプリズムへ入射し、結晶内の光路長を空間的に変化させることにより、インターフェログラムをICCD検出器で測定する。各種光源を用いた較正試験では、光源の波長に応じたインターフェログラムが取得でき、FFT処理を行うことによりスペクトルの再構成を行うことができた。

論文

Diffuse neutron scattering of KBr at room temperature and its application as background function in rietveld analysis

Basar, K.*; Xianglian*; 佐久間 隆*; 高橋 東之*; 井川 直樹

ITB Journal of Science, 41A(1), p.50 - 58, 2009/05

室温におけるKBrの中性子散漫散乱プロファイルは結晶中の第3近接原子までの熱振動相関効果によって説明できた。この相関効果の値は原子間距離によって減少することを見いだした。また、相関効果を含む散漫散乱理論のリートベルト解析におけるバックグランドへの適用について検討する。

論文

Inter-atomic distance and temperature dependence of correlation effects among thermal displacements

Xianglian*; Siagian, S.*; Basar, K.*; 佐久間 隆*; 高橋 東之*; 井川 直樹; 石井 慶信*

Solid State Ionics, 180(6-8), p.480 - 482, 2009/05

 被引用回数:3 パーセンタイル:79.52(Chemistry, Physical)

物質の熱的性質を理解するためには原子間の熱振動の相関効果が重要な因子となる。本報では、中性子散乱法によってイオン性結晶中の相関効果の温度依存性について検討した。AgBr, CuBr, CuI, CuClについて中性子回折パターンを測定し、Rietveld解析によって格子定数とDebye-Waller因子を求めた。さらに中性子回折パターンの散漫散乱から相関効果因子$$mu$$を決定した。すべての試料について、$$mu$$は原子間距離が2.5${AA}$近辺の場合は0.6$$sim$$0.75であり、4${AA}$の場合は0.4$$sim$$0.5であること、温度の低下に従って$$mu$$は減少することが明らかになった。

論文

Correlation effects among atomic thermal displacements in oscillatory diffuse neutron scattering of ZnSe

Basar, K.*; Siagian, S.*; Xianglian*; 佐久間 隆*; 高橋 東之*; 井川 直樹

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 600(1), p.237 - 239, 2009/02

 被引用回数:9 パーセンタイル:37.67(Instruments & Instrumentation)

ZnSeの中性子回折実験を15K, 150K及び300Kにおいて行い、散漫散乱解析を行った。その結果、散漫散乱の振動的なプロファイルは第1,第2,第3近接原子間の熱振動による相関効果によって説明でき、この相関効果の値は原子間距離の増加と温度の低下によって減少することが明らかになった。

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