Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Zn
Y
alloy using X-ray photoelectron spectroscopy宮崎 秀俊*; 赤塚 達吉*; 木村 耕治*; 江草 大佑*; 佐藤 庸平*; 板倉 充洋; 高木 康多*; 保井 晃*; 小澤 健一*; 間瀬 一彦*; et al.
Materials Transactions, 64(6), p.1194 - 1198, 2023/06
被引用回数：1 パーセンタイル：54.26(Materials Science, Multidisciplinary)硬X線およびソフトX線光電子分光法、およびバンド構造計算を用いて、MgZnY合金の電子構造を調査し、この材料の相安定性のメカニズムを調べた。MgZnY合金の電子構造は、フェルミエネルギー近傍に疑ギャップを持つ半金属的な電子構造を示した。MgZnY合金の観察された電子構造は、疑ギャップ構造が相安定性に寄与していることを示唆する。
佐藤 庸平*; 江草 大佑*; 宮崎 秀俊*; 木村 耕治*; 板倉 充洋; 寺内 正己*; 阿部 英司*
Materials Transactions, 64(5), p.950 - 954, 2023/05
被引用回数：1 パーセンタイル：54.26(Materials Science, Multidisciplinary)ミルフィーユ構造(MFS)を持つ希釈Mg-Zn-Y合金は、キンク変形を介して長周期積層順序(LPSO)構造を持つMg-Zn-Y合金と同等の機械強度を示す。MFSタイプのMg合金の熱安定性をより深く理解するためには、溶質濃化積層欠陥(SESFs)中のZnおよびYからなる溶質クラスター構造を明確にする必要がある。走査透過型電子顕微鏡(STEM-EELS/EDS)に基づく電子エネルギー損失およびエネルギー分散X線分光法で、MFS-Mg合金のSESFs中のZnおよびYの電子構造と組成を調べた。Zn-L2,3スペクトルは、希釈Mg合金中のZnの価電子電荷がLPSO型Mg-Zn-Y合金と異なることを示した。さらに、希釈MFS-Mg合金のY-L2,3スペクトルのL3/L2の強度比は、LPSO-Mg合金よりも大きく、これはY原子の4d3/2および4d5/2軌道の電子占有がLPSO-Mg合金と異なることを反映している。希釈MFS-Mg合金のSESF組成のSTEM-EELS解析は、Zn/Y比がLPSO-Mg合金よりも低いはずであることを示し、これはSTEM-EDS測定によっても確認された。これらの結果は、希釈MFS-Mg合金のSESFs中のクラスター構造が、LPSO型Mg-Zn-Y合金の理想的なZn6Y8クラスターとは異なるはずであることを示している。
Li石山 博恒*; Jeong, S.-C.*; 渡辺 裕*; 平山 賀一*; 今井 伸明*; Jung, H. S.*; 宮武 宇也*; 小柳津 充広*; 長 明彦; 乙川 義憲; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 376, p.379 - 381, 2016/06
被引用回数：8 パーセンタイル：60.26(Instruments & Instrumentation)We have developed an in situ and nanoscale Li diffusion measurement method in Li battery materials using an 
-emitting radioactive Li tracer. In this method, while implanting a low-energy (8 keV) Li beam, the particles emitted at a small angle (10
) relative to the sample surface were detected as a function of time. Measurement for Li diffusion coefficients in a spinel phase LiMn
O (LMO) thin film has been started, which is used as an electrode in a Li ion secondary battery. An obvious Li diffusion effect in LMO was observed at the sample temperature of 623 K, and the further measurement is underway.
岡崎 日路; 角 美香; 佐藤 光弘; 茅野 雅志; 影山 十三男; Martinez, P.*; Xu, N.*; Thomas, M.*; Porterfield, D.*; Colletti, L.*; et al.
核物質管理学会(INMM)日本支部第35回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2015/01
日本原子力研究開発機構プルトニウム燃料技術開発センター(以下、プルセンター)技術部品質管理課では、MOX燃料製造における計量管理及び工程管理を目的として、核燃料物質中のプルトニウム・ウランの同位体組成及び含有率分析、並びに不純物分析・物性測定等を行っている。これらの分析技術は、核燃料物質の組成及び物理・化学形態等を分析し、その出所、履歴、輸出経路等を特定する核鑑識に対しても有効であることから、プルセンターでは、核鑑識に関して豊富な経験を持ち、確立された分析手法を有しているロスアラモス国立研究所と共同研究を実施し、分析方法及び手順、データ等の比較を行い、核燃料物質の特性解析について研究開発を進めている。本論文では、核燃料物質の特性解析技術開発に向けてプルセンターが取組んだ内容について紹介する。
北村 哲浩; 操上 広志; 山口 正秋; 小田 好博; 齋藤 龍郎; 加藤 智子; 新里 忠史; 飯島 和毅; 佐藤 治夫; 油井 三和; et al.
Nuclear Science and Engineering, 179(1), p.104 - 118, 2015/01
被引用回数：8 パーセンタイル：56.13(Nuclear Science & Technology)福島第一原子力発電所事故に伴い環境に放出されその後地表に降下した放射性物質の分布を予測することは重要で、速やかに進めて行く必要がある。このような予測を行うために、放射性物質として特に放射性セシウムに着目し、現在複数の数理モデルを開発している。具体的には、土壌の表層流出に伴う放射性セシウムの移行については土壌流亡予測式を用いた流出解析、河川における核種移行については河川解析コードTODAM・iRICを用いた移行解析、河口域における土砂堆積については3次元解析コードROMS等を応用した堆積解析を行っている。また、セシウムと土壌の吸着メカニズムについては分子原子レベルの分子挙動計算法を用いた解析を開始しており、最終目標として吸着係数等の把握を目指している。
Li tracer石山 博恒*; Jeong, S.-C.*; 渡辺 裕*; 平山 賀一*; 今井 伸明*; 宮武 宇也*; 小柳津 充広*; 片山 一郎*; 長 明彦; 乙川 義憲; et al.
Japanese Journal of Applied Physics, 53(11), p.110303_1 - 110303_4, 2014/11
被引用回数：4 パーセンタイル：18.17(Physics, Applied)We have developed a nanoscale diffusion measurement method using an -emitting radioactive Li tracer. In this method, while implanting a pulsed 8 keV Li beam, the particles emitted at a small angle (10) relative to the sample surface were detected as a function of time. The method has been successfully applied to measuring lithium diffusion coefficients for an amorphous Li
SiO-Li
VO (LVSO) thin film with a thickness of several hundred nanometers, demonstrating that the present method is sensitive to diffusion coefficients down on the order of 10
cm
/s, which is more sensitive by about two orders of magnitude than that previously achieved.
岡崎 日路; 角 美香; 阿部 勝男; 佐藤 光弘; 影山 十三男
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2013/10
日本原子力研究開発機構プルトニウム燃料技術開発センター(以下、「プルセンター」)品質管理課では、核燃料物質に含まれるPu及びUの計量分析として、質量分析法による同位体組成分析及び同位体希釈質量分析法(IDMS法)による含有率分析を行っている。これらの分析業務にかかわる品質保証体制を確立、維持管理するとともに分析結果の信頼性を保証することは重要である。プルセンターでは、これまでISO 9001に基づく品質管理を実施してきた。今回、さらなる計量分析結果の信頼性向上のため、技術的改善に取組み、2010年3月、ISO/IEC 17025の認定を取得した。ISO 9001は、組織の品質システムに関する管理上の要求事項からなり、一方ISO/IEC 17025は、管理上の要求事項に加え試験所・校正機関の能力に関する技術的要求事項で構成されている。今回、核燃料物質中のPu及びUの同位体組成分析及び含有率分析におけるISO/IEC 17025認定を取得した取組み、その後の品質保証活動について報告する。
倉島 俊; 奥村 進; 宮脇 信正; 柏木 啓次; 佐藤 隆博; 神谷 富裕; 福田 光宏*; 横田 渉
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 306, p.40 - 43, 2013/07
被引用回数：2 パーセンタイル：19.73(Instruments & Instrumentation)TIARAのサイクロトロンでは、重イオンを用いたマイクロビーム照射実験が行われる。マイクロビーム形成装置として、集束方式とコリメーション方式によるものが備わっており、調整が比較的容易な後者については、炭素,ネオンやアルゴンなど一連のイオンビームを用いた細胞照射実験が頻繁に行われている。サイクロトロンの調整には3時間を要するが、一回の照射実験は1.5から3時間程度と短い。スケジュール管理によりサイクロトロン調整時間を削減しているが、それにも限界がある。カクテルビーム加速により調整時間を減らすことに成功したが、同一の質量電荷比(M/Q)を持つイオン以外へは切換できない。そこで、マイクロビーム照射で使われる重イオンビームを短時間で切り換えるために、スケーリング手法を新たに導入した。この手法は、イオンのM/Qが異なる場合でもビームの磁気剛性が一定になるように調整することで同一のレンズパラメータによりビームの輸送を可能にする。サイクロトロン本体ではイオン種ごとに磁場分布の再形成が必要となるが、ビーム位相自動計測システムを開発して調整時間を短縮した。炭素220MeVを基準ビームとしてスケーリング法による加速実験を行い、ネオン255MeV, 335MeV及びアルゴン440MeVビームへそれぞれ20分程度の調整時間で切り換えることに成功した。
mixed gas石山 博恒*; 山口 香菜子*; 溝井 浩*; 渡辺 裕*; Das, S. K.*; 橋本 尚志*; 宮武 宇也*; 平山 賀一*; 今井 伸明*; 小柳津 充広*; et al.
Journal of Instrumentation (Internet), 7(3), p.C03036_1 - C03036_14, 2012/03
被引用回数：8 パーセンタイル：37.67(Instruments & Instrumentation)不安定核ビームを用いた低エネルギー反応の研究に向けて、低圧力のHe/CO混合ガスで動作するガス検出器の開発を行った。高入射率に対応するため、400-
m厚のgas electron multiplier(THGEM)を比例計数管として使用することし、最大毎秒10
個の
Cビームを用いてテストを行った。テスト結果からTHGEMを用いたガス検出器が高入射率に対応できることを確認した。
神谷 富裕; 高野 勝昌; 佐藤 隆博; 石井 保行; 西川 宏之*; 関 修平*; 杉本 雅樹; 奥村 進; 福田 光宏*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 269(20), p.2184 - 2188, 2011/10
被引用回数：15 パーセンタイル：73.97(Instruments & Instrumentation)In order to meet wide variety of ion beam applications, three different types of ion microbeam systems were developed. These systems have shown the spatial resolutions of less than 1 m and have made it possible to irradiate minute targets or areas with positioning accuracies of less than 1 m. For micro-analyses, an in-air micro-PIXE system was originally developed on the light ion microbeam system. For micro-fabrication, technique of mask-less ion beam lithography was developed on the light-ion microbeam and other systems. Single-ion-hit technique was also realized to study single-event phenomena in semiconductors or biological cells induced by high-energetic heavy particles. On the other hand, the qualities of the beam from accelerators were important, such as stability of the intensity and the energy of the beams. In this paper, the latest progress and a future prospect of them were discussed.
坂中 章悟*; 明本 光生*; 青戸 智浩*; 荒川 大*; 浅岡 聖二*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; et al.
Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.2338 - 2340, 2010/05
日本においてERL型放射光源を共同研究チームで提案している。電子銃,超伝導加速空洞などの要素技術開発を進めている。また、ERL技術の実証のためのコンパクトERLの建設も進めている。これら日本におけるERL技術開発の現状について報告する。
倉島 俊; 吉田 健一; 及川 将一*; 佐藤 隆博; 宮脇 信正; 湯山 貴裕; 奥村 進; 柏木 啓次; 石堀 郁夫; 奈良 孝幸; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 267(12-13), p.2024 - 2027, 2009/06
被引用回数：10 パーセンタイル：56.67(Instruments & Instrumentation)原子力機構AVFサイクロトロンでは、集束レンズを用いて数百MeV級の重イオンマイクロビームを形成するためにビームのエネルギー幅を縮小するフラットトップ加速技術やビーム位相幅制御技術の開発を行っている。イオンビームを用いた生物細胞の低線量応答や宇宙用半導体の耐放射線性評価の研究では線エネルギー付与(LET)を大きく変える必要があるため、イオン種やエネルギーを頻繁に変更する。サイクロトロンでは、カクテルビーム加速技術によりイオン種を短時間で切り替えることが可能であり、効率的に照射実験を行うことができる。今回われわれは、260MeV Neのマイクロビームを形成した後に、電荷質量比M/Q
2.85のイオン種のカクテルビーム加速を行い、マイクロビームの短時間切り替えを試みた。その結果、30分程度の調整時間で520MeV Arのマイクロビームを形成することに成功した。カクテルビーム加速を用いないと8時間程度かかるので、大幅な時間短縮が可能になり、利用研究の効率向上や研究分野拡大への貢献が期待される。
及川 将一*; 佐藤 隆博; 神谷 富裕; 倉島 俊; 奥村 進; 宮脇 信正; 柏木 啓次; 福田 光宏*; 酒井 卓郎; 横田 渉
Applied Radiation and Isotopes, 67(3), p.484 - 487, 2009/03
被引用回数：6 パーセンタイル：41.05(Chemistry, Inorganic & Nuclear)原子力機構高崎量子応用研究所TIARAのAVFサイクロトロンにおいて、集束方式高エネルギー重イオンマイクロビーム装置の開発が進められている。AVFサイクロトロンにより加速されたイオンビームは、一般的な静電加速器と比べて大きいエネルギー幅を有していることから色収差の影響を無視できず、マイクロビーム形成にとって障害となっていた。昨年度われわれは、フラットトップ加速技術の導入により、エネルギー幅最小化に成功した260MeV 
Ne
ビームを用いて1m未満の空間分解能を達成した。今回、ビームサイズに対する色収差の影響について評価することを目的として、オブジェクトサイズとCuグリッドの2次電子像から見積もられたイメージサイズの関係を調査するための実験を行い、TRANSPORTコードによる計算結果と比較検討した。その結果、260MeV Neビームのエネルギー幅
は0.1%未満であることが確認され、ビームサイズに対する色収差の影響は十分抑制されていることがわかった。この実験の際に得られた最小ビーム径はx=0.56m, y=0.62mで、これまでの最小空間分解能を更新するものであり、以上の結果から本装置が設計通りの性能を有することを確認した。
倉島 俊; 宮脇 信正; 及川 将一*; 佐藤 隆博; 吉田 健一; 柏木 啓次; 奥村 進; 福田 光宏*; 神谷 富裕; 横田 渉
JAEA-Conf 2008-012, p.48 - 50, 2009/03
集束方式による数百MeV級重イオンマイクロビーム形成のために、原子力機構サイクロトロンビームの高品位化を行っている。サイクロトロンでは、通常の基本波のみの加速電圧波形を用いた場合はビームエネルギー幅が10
台と大きいため、集束レンズにおける色収差が顕著となって1ミクロンのマイクロビーム形成は困難である。そこで、エネルギー幅を10
台に減らすために第5高調波を用いたフラットトップ加速システムを導入するとともに、ビームの位相幅をフラットトップ加速電圧波の位相幅に合わせるための中心領域,高効率バンチャーなどの開発を行った。ネオン260MeVのフラットトップ加速を行って、エネルギー幅が0.05%まで縮小されたことを確認し、このビームを用いてマイクロビーム形成装置により数百MeV級の重イオンビームでは世界で初めて1ミクロン以下のスポット径を得た。さらに、短時間イオン種切り替え技術"カクテルビーム加速"を用いてマイクロビームの短時間切り替えを行った。その結果、通常の切り替えでは8時間を要するが、260MeV Neのマイクロビームを520MeV Arのマイクロビームに30分で切り替えることに成功した。
射場 克幸*; 小関 隆久; 戸塚 俊之; 鈴木 喜雄; 大島 貴幸; 坂田 信也; 佐藤 稔; 鈴木 光博; 濱松 清隆; 清野 公広
Fusion Engineering and Design, 83(2-3), p.495 - 497, 2008/04
被引用回数：4 パーセンタイル：29.49(Nuclear Science & Technology)核融合研究グリッドは遠隔地の研究者をネットワークで結び、時間・空間を越えて効率的な核融合の協力研究を可能とするための環境である。核融合研究グリッドの基盤技術は、文部科学省のe-Japanプロジェクトの下のVizGridプロジェクトによって、原子力機構で開発された。遠隔研究活動を支援する新しいシステムの必要性が求められており、遠隔実験,遠隔計測,遠隔解析環境が核融合研究グリッドとして開発された。開発された遠隔実験システムのプロトタイプは、すべてのユーザーが、SIネットのような閉じたネットワークを使わずに、どこからでもセキュリティーを保ちながら遠隔実験にアクセスできる。プロトタイプシステムは、JT-60Uの実験において検証され、その有効性が確認された。
今井 伸明*; Jeong, S.-C.*; 小柳津 充広*; 新井 重昭*; 渕 好秀*; 平山 賀一*; 石山 博恒*; 宮武 宇也; 田中 雅彦*; 岡田 雅之*; et al.
Review of Scientific Instruments, 79(2), p.02A906_1 - 02A906_3, 2008/02
被引用回数：13 パーセンタイル：51.72(Instruments & Instrumentation)KEKCBは、18GHzの電子共鳴型(ECR)イオン源で、タンデムに設置された短寿命核分離加速実験装置(TRIAC)の一部として、上流で生成され質量分離された短寿命原子核の1+イオンを、ビーム軸上のECRプラズマに入射することで、多価のイオンへその場変換する装置である。これまでの開発研究によって、クリプトン,キセノン等のガス状元素やバリウム,インジウム等の非ガス状元素に対して、質量/電荷比が7以下の多価イオンにまで変換する効率を、それぞれ7%, 2%にまで向上することができた。また、短寿命な同位元素による測定と比較することで、この変換効率は、1秒程度の半減期を持つ同位元素に対しては、変わらないことを確かめた。従来見られていた出力ビーム中のバックグランドは、プラズマ壁及び電極の全アルミ化,高圧純水洗浄等により、10ppsから600ppsにまで落とすことができた。
倉島 俊; 宮脇 信正; 奥村 進; 及川 将一*; 吉田 健一; 神谷 富裕; 福田 光宏*; 佐藤 隆博; 奈良 孝幸; 上松 敬; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 260(1), p.65 - 70, 2007/07
被引用回数：10 パーセンタイル：59.1(Instruments & Instrumentation)原子力機構におけるTIARAのサイクロトロン施設では、バイオ技術や材料科学の研究のために数百MeV級重イオンマイクロビームが必要とされている。サイクロトロンビームのエネルギー幅は0.1%程度と大きいので、集束レンズで1ミクロンまで絞ることは困難であった。そこで、サイクロトロンビームのエネルギー幅を0.02%まで小さくし、マイクロビームを形成するためにフラットトップ加速システムを開発した。フラットトップ加速とは、基本高周波電圧に高調波を重畳することにより加速電圧を均一化する方法であり、高調波を励振するための共振器を既存の基本波励振用共振器に付加した。本システムを用いて260MeV, Neのビーム高品位化を行っており、現在までにビームのエネルギー幅は0.05%まで減少し、2ミクロン程度のマイクロビーム形成に成功した。
及川 将一*; 佐藤 隆博; 酒井 卓郎; 宮脇 信正; 柏木 啓次; 倉島 俊; 奥村 進; 福田 光宏*; 横田 渉; 神谷 富裕
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 260(1), p.85 - 90, 2007/07
被引用回数：41 パーセンタイル：92.3(Instruments & Instrumentation)高エネルギーの重イオンマイクロビームシステムがJAEA高崎のTIARAで開発された。これはAVFサイクロトロン加速器からの10MeV/n以上のエネルギーを持つ重イオンビームを集束する装置としては世界で最初の試みである。これまでTIARAで開発してきたマイクロビーム装置と同様に本装置は、4重極電磁石レンズ,多段のビームスリット、及びビームスキャナを装備し、各パラメータを最適化した。ここで、サイクロトロン加速器からのイオンビームは、静電加速器に比べ、より大きいエネルギー幅と、より大きいビーム電流不安定性を持つため、われわれはこれらのマイクロビーム形成で最も大きい問題である色収差の削減に取り組む必要があった。本論文は、今回開発した新しい集束システムについて概説して、二次電子マッピング法とシングルイオンヒット実験から、真空中で1mの空間分解能を達成した結果について報告する。
横田 渉; 佐藤 隆博; 及川 将一*; 酒井 卓郎; 奥村 進; 倉島 俊; 宮脇 信正; 柏木 啓次; 神谷 富裕; 福田 光宏*
JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 185, 2007/02
バイオ技術及び宇宙用半導体の研究開発のためにTIARAのサイクロトロンで進めている重イオンマイクロビーム形成技術の開発の、2005年度における進捗状況を報告する。260MeV-Neビームを用いて直径が約2mのマイクロビームを形成することに2004年度に成功した。2005年度には定常的に平均で1.7mのマイクロビームを得た。これにより2m程度のマイクロビームを数時間の照射実験に提供できる見通しが立ったため、マイクロビームを大気に取出して照射する実験を初めて試みた。また、集束レンズが0.6m程度の振幅で振動していることをレーザー変位計による測定で確認したため、振動がビーム径に及ぼす影響を低減する方法を検討した。
倉島 俊; 奥村 進; 宮脇 信正; 石堀 郁夫; 吉田 健一; 佐藤 隆博; 柏木 啓次; 百合 庸介; 上松 敬; 奈良 孝幸; et al.
Proceedings of 18th International Conference on Cyclotrons and Their Applications (CYCLOTRONS 2007), p.131 - 133, 2007/00
集束方式による数百MeV級重イオンマイクロビーム形成のために、原子力機構サイクロトロンビームの高品位化を行っている。サイクロトロンでは、基本波のみの通常の加速電圧波形を用いた場合はビームエネルギー幅が10台と大きいため、集束レンズにおける色収差が顕著となって1ミクロンのマイクロビーム形成は困難である。そこで、エネルギー幅を10台に減らすために第5高調波を用いたフラットトップ加速システムを導入するとともに、ビームの位相幅をフラットトップ加速電圧波の位相幅に合わせるための中心領域,高効率バンチャーなどの開発を行った。ネオン260MeVのフラットトップ加速を行って、エネルギー幅が0.05%まで縮小されたことを確認し、このビームを用いてマイクロビーム形成装置により数百MeV級の重イオンビームでは世界で初めて1ミクロンのスポット径を得た。
