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論文

EUV light source by high power laser

井澤 靖和*; 西原 功修*; 田沼 肇*; 佐々木 明; 村上 匡且*; 砂原 淳*; 西村 博明*; 藤岡 慎介*; 青田 達也*; 島田 義則*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 112, p.042047_1 - 042047_4, 2008/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:93.09

高出力EUV光源システムの開発のために、レーザー生成Snプラズマの理論的,実験的なデータベースの構築を行った。プラズマの基礎過程の理解のもとに、デブリ粒子の発生を抑止しつつ、高効率で高出力の発光を得るための、最適なレーザー及びプラズマの条件が明らかになった。先進的なターゲット製造技術や、高出力レーザーの技術の開発についても併せて報告する。

論文

Plasma physics and radiation hydrodynamics in developing an extreme ultraviolet light source for lithography

西原 功修*; 砂原 淳*; 佐々木 明; 沼波 政倫*; 田沼 肇*; 藤岡 慎介*; 島田 義則*; 藤間 一美*; 古河 裕之*; 加藤 隆子*; et al.

Physics of Plasmas, 15(5), p.056708_1 - 056708_11, 2008/00

 被引用回数:106 パーセンタイル:97.57(Physics, Fluids & Plasmas)

Extreme ultraviolet (EUV) radiation from laser-produced plasma (LPP) has been thoroughly studied for application in mass-production of the next generation semiconductor devices. One critical issue for realization of a LPP-EUV light source for lithography is the conversion efficiency (CE) from incident laser power to EUV radiation of 13.5 nm wavelength (within 2% bandwidth). Another is solving a problem of damage caused by debris reaching a EUV collecting mirror. We here present an improved power balance model, which can be used for the optimization of laser and target conditions to obtain high CE. An integrated numerical simulation code has been developed for target design. The code is shown to agree well with experimental results not only for the CE but also for detailed EUV spectral structure. We propose a two pulse irradiation scheme for high CE and reduced ion debris using a carbon dioxides laser and a droplet or punch-out target.

論文

レーザー生成スズプラズマからの極端紫外光発生の放射流体シミュレーション

砂原 淳*; 佐々木 明; 田沼 肇*; 西原 功修*; 西川 亘*; 小池 文博*; 藤岡 慎介*; 青田 達也*; 山浦 道照*; 島田 義則*; et al.

プラズマ・核融合学会誌, 83(11), p.920 - 926, 2007/11

次世代の半導体露光用光源として注目されるレーザー生成スズプラズマからの極端紫外光(Extreme Ultra-Violet: EUV)を一次元、及び二次元の放射流体コードを用いて解析した。われわれは輻射過程を正確に計算するために、詳細原子コードを用いてスズプラズマのX線放射率,吸収率を計算し、その遷移エネルギーの精度を実験的に確認した。精度が検証された原子データをもとに光励起を考慮した一次元放射流体シミュレーションを行い、EUV光のプラズマ中での自己吸収が輻射輸送において重要であることを見いだした。さらにプラズマのスケール長がレーザースポットサイズと同等か、もしくは大きい場合には多次元的なプラズマの膨張が無視できないため、二次元放射流体コードを用いて解析を行った。その結果、プラズマの多次元な膨張が無視できない場合にはEUVの吸収スペクトルが減少し、EUV出力が増大することを見いだした。また、計算で得られたスペクトルは実験値をよく再現している。

論文

Low-density tin targets for efficient extreme ultraviolet light emission from laser-produced plasmas

奥野 智晴*; 藤岡 慎介*; 西村 博明*; Tao, Y.*; 長井 圭治*; Gu, Q.*; 上田 修義*; 安藤 強史*; 西原 功修*; 乗松 孝好*; et al.

Applied Physics Letters, 88(16), p.161501_1 - 161501_3, 2006/04

 被引用回数:63 パーセンタイル:88.67(Physics, Applied)

レーザー生成プラズマからのEUV光の発生効率に対する初期密度の影響について実験的及び理論的に解析した。Sn密度が固体の7%の低密度フォームターゲットを波長1$$mu$$mのYAGレーザーで照射する条件で、波長13.5nm, 2%帯域への変換効率が、固体ターゲットの場合の1.7倍(2.2%)まで向上することがわかった。効率の改善の理由は、ターゲットのマイクロストラクチャの効果及び、低密度化による膨張ダイナミックスの変化やオパシティの減少の効果,それによる発光スペクトルの狭窄化によると考えられる。

論文

Opacity effect on extreme ultraviolet radiation from laser-produced tin plasmas

藤岡 慎介*; 西村 博明*; 西原 功修*; 佐々木 明; 砂原 淳*; 奥野 智晴*; 上田 修義*; 安藤 強史*; Tao, Y.*; 島田 義則*; et al.

Physical Review Letters, 95(23), p.235004_1 - 235004_4, 2005/12

 被引用回数:135 パーセンタイル:95.53(Physics, Multidisciplinary)

レーザー生成スズプラズマからの極端紫外(EUV)発光へのオパシティの効果を実験的に解析した。X線放射によって電子温度30-40eVの均一なスズプラズマを生成することにより、EUV波長域(10-20nm)におけるオパシティを初めて測定した。測定されたオパシティは理論計算とほぼ一致した。理論計算で求めたオパシティを用いた輻射流体シミュレーションと実験の比較の結果は、EUV光源としての効率を高めるためには、13.5nm領域でプラズマの光学的厚みが1程度以上になることが必要だが、反面オパシティが大きすぎると吸収の効果によって効率が低下することを示し、オパシティの制御が重要なことを示す。

論文

Radiation safety design for the J-PARC project

中島 宏; 中根 佳弘; 増川 史洋; 松田 規宏; 小栗 朋美*; 中野 秀生*; 笹本 宣雄*; 柴田 徳思*; 鈴木 健訓*; 三浦 太一*; et al.

Radiation Protection Dosimetry, 115(1-4), p.564 - 568, 2005/12

 被引用回数:7 パーセンタイル:47.08(Environmental Sciences)

大強度陽子加速器計画(J-PARC)では、世界最高出力の高エネルギー加速器施設が建設されている。そこで、施設の合理的な遮蔽設計を行うために、J-PARCの遮蔽設計では、簡易計算手法と詳細計算手法を組合せた設計手法が使われている。ここでは、J-PARCの遮蔽設計にかかわる研究の現状について報告する。

論文

Characterization of extreme ultraviolet emission from laser-produced spherical tin plasma generated with multiple laser beams

島田 義則*; 西村 博明*; 中井 光男*; 橋本 和久*; 山浦 道照*; Tao, Y.*; 重森 啓介*; 奥野 智晴*; 西原 功修*; 河村 徹*; et al.

Applied Physics Letters, 86(5), p.051501_1 - 051501_3, 2005/01

 被引用回数:110 パーセンタイル:94.83(Physics, Applied)

EUV光源として用いられるSnプラズマの基本的な輻射流体力学的な特性を明らかにするために、阪大レーザー研の激光XII号レーザーで球状のSnターゲットを照射し、生成したプラズマからのEUV光のスペクトル,発光強度分布,波長13.5nm領域の2%帯域中の発光強度とその時間変化,変換効率の測定を行った。照射強度5$$times$$10$$^{10}$$W/cm$$^{2}$$において最大効率3%が得られた。変換効率のレーザー強度依存性を等温膨張プラズマを仮定した理論モデルと比較した。

報告書

放射性廃棄物の地層処分における再取出し性に関する一考察

佐々木 憲明

JNC TN8420 2001-006, 56 Pages, 2001/12

JNC-TN8420-2001-006.pdf:0.9MB

地層処分の実施は、専門家のみの合意だけでは不充分であり、広く社会の理解と信頼が必須である。多くの国では、今日すでにこのような認識が一般的となっている。地層処分における再取り出し性の概念は、まさにこのような認識の重要な一環として、近年欧米各国において急速に話題になり、検討が行われているテーマである。例えば、EC内では、9カ国の参加のもとに、各国の考え方や検討状況をまとめているし、一方スイスは、政府のもとに専門家グループを発足させて、再取り出し性を考慮した新しい廃棄物管理概念を打ち出してきている。また、OECD/NEA内でも、このテーマについての調査・検討を行ない、報告書を出している。すでに法律に基づいて、再取り出し性を義務付けている国もある。本資料は、今後の我が国における地層処分に関する研究開発の参考とすることを目的に、スイスのEKRAレポート、ECのEURレポート、OECD/NEA内での調査や議論に基づいて、この概念の要点、留意点、研究開発課題などについて調査、考察した結果をまとめたものである。

論文

Study of cross section measurement methods using the self-TOF high energy neutron detector

佐々木 道也*; 布宮 智也*; 中村 尚司*; 中尾 徳晶*; 柴田 徳思*; 中根 佳弘; 田中 進

JAERI-Review 2000-024, TIARA Annual Report 1999, p.259 - 261, 2000/10

高エネルギー加速器施設の遮蔽設計において、人体に放射線の影響を及ぼす粒子、特に中性子に対するデータは非常に重要である。しかしながら中高エネルギー領域に対する断面積データ、遮蔽データは世界的に見ても乏しい。本研究では中性子エネルギースペクトルの測定を目的として、自己TOF型検出器を用いた断面積測定法の開発を行っている。TIARAの40及び65MeV準単色中性子を用いたエネルギースペクトル測定値を反跳陽子スペクトロメータによる測定値と比較した結果、ピーク領域において分解能が低下するものの、中性子収量は誤差範囲内で一致したことから、この検出器による数10MeV領域中性子に対するエネルギースペクトルの測定が可能であることが実証された。また測定の困難な0°方向に放出される陽子スペクトルが測定できたことから、荷電粒子放出断面積の測定にも適用できることがわかった。

報告書

地層処分研究情報交換会報告書

佐々木 憲明; 原 啓二

PNC TN1100 96-010, 514 Pages, 1996/12

PNC-TN1100-96-010.pdf:24.34MB

本報告書は、平成8年2月7、8日に東海事業所において開催した「地層処分研究情報交換会」における研究発表内容および討論内容をとりまとめたものである。本情報交換会は、地層処分の研究開発を的確かつ効率的に進めるために、主に事業団の研究開発に指導、協力等をいただいている国内の研究者・技術者にお集まりいただき、研究開発の最近の状況、成果、方向性などについて、専門的な情報・意見交換を行ったものである。

報告書

地層処分研究開発報告会,第3回; 予稿集

須田 忠義; 武田 精悦*; 佐々木 憲明; 石川 博久

PNC TN1410 95-093, 54 Pages, 1995/12

PNC-TN1410-95-093.pdf:11.33MB

1.地層処分研究開発の概況; 技術的信頼性の向上を目指して。2.研究開発報告。(1)地質環境の長期安定性。(2)多重バリアシステムによる長期の安全確保。(3)目で見る多重バリアの性能。

論文

Effects of alpha decay on the properties of actual nuclear waste glass

馬場 恒孝; 松本 征一郎; 村岡 進; 山田 一夫*; 斉藤 誠美*; 石川 博久*; 佐々木 憲明*

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.353, p.1397 - 1404, 1995/00

ガラス固化体の放射線に対する長期耐久性に関する知見を得るため、動燃-原研共同研究による$$alpha$$加速試験を実施した。東海再処理工場の高レベル放射性廃液を使用して$$^{244}$$Cmを添加したガラス固化体を作製し、$$alpha$$崩壊による影響を加速し、所定の経過年数に相当したガラス固化体の物性評価試験を行った。$$^{244}$$Cm添加実ガラス固化体試料の成分分析から、Cm濃度及びガラス組成はほぼ目標どおりであること、加速年時で約6千年、1万1千年におけるEPMA観察からクラックの発生は見られず、浸出試験結果でもこれまでの類似組成試料について同条件で行ってきた試験結果と著しい差異がないこと、密度では約1万年相当時で約0.5%減少すること等の結果を得た。

論文

Summary of the PNC's first performance assessment report H3 and future plans of R&D on geological disposal of high-level radioactive waste

佐々木 憲明; 大和 愛司; 武田 精悦

Proceedings of 5th International Conference on Radioactive Waste Management and Environmental Remediation (ICEM '95), Vol.2, 649 Pages, 1995/00

高レベル放射性廃棄物地層処分研究開発第1次報告書の内容、それに対する原子力委員会の評価結果及び今後の研究開発計画について概説する。

報告書

地層処分研究開発報告会(第2回)予稿集

山本 正男; 武田 精悦*; 佐々木 憲明

PNC TN1410 94-091, 47 Pages, 1994/11

PNC-TN1410-94-091.pdf:4.17MB

動燃事業団は、原子力委員会の方針に基づき、高レベル放射性廃棄物のガラス固化技術開発を進めるとともに、中核推進機関として地層処分の研究開発を進めてきている。ガラス固化技術開発については、昭和50年頃に小規模のガラス固化試験を開始し、実規模の溶融炉を用いたコールド試験及び実験室規模でのホット試験等の研究開発を進め、これらの成果の集大成として、平成4年4月には東海事業所にガラス固化技術開発施設(TVF)が完成した。本施設では竣工後、約2年間のコールドの試験運転を行い、模擬廃液を用いた固化プロセスの性能及び運転特性の把握、設備・機器の遠隔操作性等の確認を終了した。本年9月からはホットの試験運転の段階へ移行し、今後実廃液を用いて施設の安全性、固化プロセスの性能を確認して、ガラス固化技術のプラント規模での開発運転を進めていく計画である。TVFがホットの試験運転の段階に入ったことは、我が国における高レベル放射性廃棄物対策上の大きな前進である。

報告書

シーリングシステムの研究(その1)-PNC/AECL共同研究計画-(URLシャフトシーリング性能試験)

佐々木 憲明; 原 啓二; 秋好 賢治

PNC TN1070 94-001, 82 Pages, 1994/11

PNC-TN1070-94-001.pdf:7.73MB

高レベル放射性廃棄物の地層処分においては、処分場の建設に伴い発生する立坑や坑道等の空洞は、廃棄体と人間の生活圏とを繋げる経路となり得る。地層処分における多重バリアシステムの機能を担保するためには、長期的な安全確保観点から、空洞に沿った地下水の流れと核種の移行を抑制することが必要である。そこで、埋戻し、プラグ、グラウト等を組み合わせたシーリングシステムの研究開発が必要不可欠である。本書は、1994年6月に締結された「PNC/AECLの放射性廃棄物分野における協力取決め」に基づく共同研究として、双方に関心のある「シャフトシーリング性能試験」に係る試験の位置付け、試験内容等について検討したものである。シーリングシステム研究開発を効率的に進めるうえで、まず「シーリング概念とシーリングシステムに要求される性能」を明らかにし、2000年頃の第二次とりまとめを見据えた「シーリング研究開発基本計画」を示している。さらに、原位置試験を通じて、シーリングシステムの性能評価手法の開発検証、およびシーリングの要素技術の適用性評価を目的とした「PNC/AECL共同試験研究計画」についてまとめたものである。

報告書

ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデリングに関する基礎研究(成果報告書)

佐々木 憲明; 原 啓二; 秋好 賢治

PNC TJ1211 94-004, 317 Pages, 1994/03

PNC-TJ1211-94-004.pdf:9.94MB

本研究は、ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデル化の基礎となるデータを、実際の岩盤性状を把握することにより収集し、ニアフィールド性能の定量化に資することを目的として実施するものである。今年度は生野鉱山、下川鉱山、明延鉱山、尾去沢鉱山、細倉鉱山、高取鉱山の坑内を主体に、それぞれに分布する流紋岩質溶結凝灰岩・花崗閃緑岩、輝緑岩、斑れい岩・粘板岩、頁岩、凝灰岩、砂岩を対象に、1m$$times$$10mの規模の岩盤壁面のスケッチを肉眼観察で実施し、割れ目を主体とした情報を収集した。その結果を1/10のスケールで整理するとともに、割れ目の走向・傾斜、割れ目の連続性、空隙充填物質、岩盤分類等の観点でとりまとめた。その結果、異なる方向性を有する数種類の割れ目群がそれぞれのスケッチ箇所で把握されるとともに、湧水を伴う割れ目の観察結果から、主要割れ目が規則的に発達し、それらを連結する小規模な割れ目が発達するところに湧水が多いことがわかった。さらに、配列の規則性、特徴的な構造や規模、存在物質等の観点で、岩盤の物質移行に係る幾何学的特性のパターン化に向けた検討を行うとともに、岩石の種類を考慮した上での物質移行特性に係る地質構造のモデル化を、湧水割れ目及び連結性を有する割れ目について予備的に行い、それら割れ目の簡略化した分布パターンを図示した。

報告書

ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデリングに関する基礎研究(成果概要)

佐々木 憲明; 原 啓二; 秋好 賢治

PNC TJ1211 94-003, 63 Pages, 1994/03

PNC-TJ1211-94-003.pdf:1.64MB

本研究は、ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデル化の基礎となるデータを、実際の岩盤性状を把握することにより収集し、ニアフィールド性能の定量化に資することを目的として実施するものである。今年度は生野鉱山、下川鉱山、明延鉱山、尾去沢鉱山、細倉鉱山、高取鉱山の坑内を主体に、それぞれに分布する流紋岩質溶結凝灰岩・花崗閃緑岩、輝緑岩、斑れい岩・粘板岩、頁岩、凝灰岩、砂岩を対象に、1m$$times$$10mの規模の岩盤壁面のスケッチを肉眼観察で実施し、割れ目を主体とした情報を収集した。その結果を1/10のスケールで整理するとともに、割れ目の走向・傾斜、割れ目の連続性、空隙充填物質、岩盤分類等の観点でとりまとめた。その結果、異なる方向性を有する数種類の割れ目群がそれぞれのスケッチ箇所で把握されるとともに、湧水を伴う割れ目の観察結果から、主要割れ目が規則的に発達し、それらを連結する小規模な割れ目が発達するところに湧水が多いことがわかった。さらに、配列の規則性、特徴的な構造や規模、存在物質等の観点で、岩盤の物質移行に係る幾何学的特性のパターン化に向けた検討を行うとともに、岩石の種類を考慮した上での物質移行特性に係る地質構造のモデル化を、湧水割れ目及び連結性を有する割れ目について予備的に行い、それら割れ目の簡略化した分布パターンを図示した。

論文

「地層処分研究開発」国際ワークショップ

佐々木 憲明; 佐藤 正知

日本原子力学会誌, 36(3), P. 233, 1994/03

平成5年11月15-18日、東海事業所で開催された地層処分研究開発国際ワークショップの様子を紹介。

報告書

報告書

Proceedings of technical session international workshop on research & development of geological disposal

大和 愛司; 佐々木 憲明; 原 啓二; 宮原 要; 秋好 賢治

PNC TN1100 94-003, 355 Pages, 1993/11

PNC-TN1100-94-003.pdf:15.27MB

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