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論文

Experimental evaluation of neutron absorption grating fabricated by oblique evaporation of gadolinium for phase imaging

關 義親; 篠原 武尚; 上野 若菜; Parker, J. D.*; 佐本 哲雄*; 矢代 航*; 百生 敦*

Physics Procedia, 88, p.217 - 223, 2017/00

 被引用回数:6 パーセンタイル:1.39

Talbot-Lau interferometry with three gratings is a powerful imaging method which produces a radiography image, a differential phase imaging, and a visibility contrast image at one measurement. We develop a new neutron Talbot-Lau interferometer at "RADEN" beam line on the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) in Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). Since the alignment condition of Talbot-Lau interferometer allows use of several wavelengths at the same setup of gratings, we can carry out wavelength-resolved phase contrast imaging with time-of-flight measurement. This method utilizes intensive beam of spallation neutron source with avoidance of chromatic aberration at the sample, and gives more detailed sample information depending on wavelength. We have successfully performed Talbot-Lau imaging for several types of metal rods with wavelengths of 2.5, 5.0 and 7.5 A.

論文

Photoemission and X-ray absorption studies of valence states in (Ni,Zn,Fe,Ti)$$_3$$O$$_4$$ thin films exhibiting photoinduced magnetization

小林 正起*; 大木 康弘*; 滝沢 優*; Song, G. S.*; 藤森 淳; 竹田 幸治; 寺井 恒太*; 岡根 哲夫; 藤森 伸一; 斎藤 祐児; et al.

Applied Physics Letters, 92(8), p.082502_1 - 082502_3, 2008/02

 被引用回数:11 パーセンタイル:54.45(Physics, Applied)

By means of photoemission and X-ray absorption spectroscopy, we have studied the electronic structure of (Ni,Zn,Fe,Ti)$$_{3}$$O$$_{4}$$ thin films, which exhibits a cluster glass behavior with a spin-freezing temperature $$T_f$$ of $$sim 230$$ K and photo-induced magnetization (PIM) below $$T_f$$. The Ni and Zn ions were found to be in the divalent states. Most of the Fe and Ti ions in the thin films were trivalent (Fe$$^{3+}$$) and tetravalent (Ti$$^{4+}$$), respectively. While Ti doping did not affect the valence states of the Ni and Zn ions, a small amount of Fe$$^{2+}$$ ions increased with Ti concentration, consistent with the proposed charge-transfer mechanism of PIM.

論文

Extended steady-state and high-beta regimes of net-current free heliotron plasmas in the Large Helical Device

本島 修*; 山田 弘司*; 小森 彰夫*; 大藪 修義*; 武藤 敬*; 金子 修*; 川端 一男*; 三戸 利行*; 居田 克巳*; 今川 信作*; et al.

Nuclear Fusion, 47(10), p.S668 - S676, 2007/10

 被引用回数:34 パーセンタイル:22.29(Physics, Fluids & Plasmas)

大型ヘリカル装置(LHD)では、加熱パワーの増大及び粒子の排気/供給能力の向上に加え、革新的な運転シナリオの発見により、無電流ヘリオトロンプラズマの性能を改善することに成功した。その結果、特に、高密度,長時間運転,高ベータに関して運転領域を拡大することに成功した。LHDにおける多様な研究の結果、無電流ヘリオトロンプラズマの特長が明らかになった。特に、ローカルアイランドダイバータによる排気とペレット入射によるプラズマ中心部への粒子供給を組合せることにより内部拡散障壁(IDB)を形成し、5$$times$$10$$^{20}$$m$$^{-3}$$という超高密度のプラズマが得られた。4.5%の体積平均ベータ値や、54分間の放電時間(総入力エネルギー: 1.6GJ、平均入力パワー: 490kW)を達成することにも成功した。本論文では、IDB, 高ベータプラズマ, 長時間運転に関する最近2年間の成果を概括する。

論文

Extended steady-state and high-beta regimes of net-current free heliotron plasmas in the large helical device

本島 修*; 山田 弘司*; 小森 彰夫*; 大藪 修義*; 金子 修*; 川端 一男*; 三戸 利行*; 武藤 敬*; 居田 克巳*; 今川 信作*; et al.

Proceedings of 21st IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2006) (CD-ROM), 12 Pages, 2007/03

大型ヘリカル装置(LHD)では、加熱パワーの増大及び粒子の排気/供給能力の向上と併せ、無電流ヘリオトロンプラズマの革新的な運転シナリオの開発を行った。その結果、高密度,長時間運転,高ベータに関して運転領域を拡大することに成功した。LHDにおける多様な研究の結果、無電流ヘリオトロンプラズマの特長が明らかになった。特に、ローカルアイランドダイバータによる排気とペレット入射によるプラズマ中心部への粒子供給を組合せることにより内部拡散障壁(IDB)を形成し、$$5times10^{20}$$m$$^{-3}$$という超高密度のプラズマが得られた。この結果は魅力的な超高密度核融合炉へ道を開くものである。また、4.5%の体積平均ベータ値や、54分間(総入力エネルギー: 1.6GJ,平均パワー: 490kW)の放電維持時間を得ることにも成功した。本論文では、IDB,高ベータプラズマ,長時間運転に関する最近2年間の成果を概括する。

論文

Tritium removal using wall conditioning discharges in JT-60U

東島 智; 中村 博文; 堀川 豊彦*; 神永 敦嗣; 関 正美; 久保 博孝; 小西 哲之; 田辺 哲朗*

Proceedings of 30th EPS Conference on Controlled Fusion and Plasma Physics (CD-ROM), 4 Pages, 2003/00

国際熱核融合実験炉(ITER)では、炭素タイルや炭素再堆積層に含まれるトリチウムが運転を制限する可能性があり、トリチウムリテンションを下げる手法の確立が望まれている。また、除去されるトリチウムの化学形に対する知見は、トリチウム回収プラントを設計するうえで不可欠である。JT-60Uではこれまで、不純物低減・粒子リサイクリング低減の観点から壁調整法を開発して来たが、水素同位体除去の観点からも壁調整法の最適化が必要である。そこで、大型トカマク装置における真空容器内の水素同位体挙動を研究し、その有効な除去方法を探索することを目的として、壁調整放電を実施した。講演では、水素同位体除去を目的としたJT-60U壁調整放電の解析結果を報告する。

口頭

RADENにおけるパルス中性子位相イメージング開発

關 義親; 篠原 武尚; 上野 若菜; Seeghilaridjani, M.*; 加藤 秀実*; 佐本 哲雄*; 矢代 航*; 百生 敦*

no journal, , 

3枚の回折格子からなるTalbot-Lau干渉計を用いたイメージング法では、サンプルによって引き起こされる波動の微小な変化をモアレ縞から読み解く。特にモアレ縞の位相変化からは、サンプルを弱位相物体とみなしたときの微分位相情報が得られ、従来の吸収コントラスト像では識別が困難であった構造も明瞭に可視化することができる。われわれはJ-PARC物質・生命科学実験施設BL22に設置されたエネルギー分析型イメージング装置RADENにおいてTalbot-Lau干渉計を利用した中性子イメージング法の高度化を進めている。パルスビームで波長分解測定を行うと、サンプルでの色収差に起因する位相誤差を回避しつつ積分強度が利用できるので、連続ビームの場合と比較して位相決定精度の向上が図れる。さらに、位相シフトの波長依存性に着目した解析を行うと、大きな位相変化に対しても2$$pi$$の不定性なく一意にシフト量を決定できるため、測定レンジが拡大される。また、偏極ビームを用いると、磁場有感型のTalbot-Lau干渉イメージングも可能になる。これまでに視野2 cm角の干渉計を開発し、金属ロッド等をテストサンプルとして波長分解型および偏極型位相イメージングの実証実験を行った。

口頭

Talbot-Lau干渉計を用いたパルス中性子干渉イメージング

關 義親; 篠原 武尚; 上野 若菜; Parker, J. D.*; 松本 吉弘*; 佐本 哲雄*

no journal, , 

3枚の格子からなるTalbot-Lau干渉計を用いたイメージングでは、サンプルによって引き起こされる中性子波の吸収・屈折・(小角)散乱の効果を、干渉縞の平均強度・位相・ビジビリティーの変化からそれぞれ可視化することができる。われわれはJ-PARC物質・生命科学実験施設BL22に設置されているエネルギー分析型イメージング装置RADENにおいて、パルスビームと偏極ビーム利用を中心とした中性子Talbot-Lau干渉イメージング技術の開発を進めている。大強度パルスビームで波長分解測定を行うと、位相変化の波長分散を抑えた高統計・高コントラストの微分位相イメージを得ることができる。ビジビリティー変化の波長依存性は、小角散乱をもたらす微小構造の空間スケールに対応しているため、異なる相関距離の構造情報を同時に取得できる。また、偏極ビームを適用すると磁気ポテンシャル有感型の位相イメージングを行うことができる。さらに、干渉計に用いるビームの空間コヒーレンスを通常より高めると、サンプル透過後のエネルギー変化をイメージングできる可能性がある。本講演では、これまでに行った金属標準試料や電磁鋼板を対象とした原理実証実験について報告し、今後の開発計画を述べる。

口頭

Talbot-Lau干渉計による中性子位相イメージング技術の開発

關 義親; 篠原 武尚; Parker, J. D.*; 松本 吉弘*; 日野 正裕*; 佐本 哲雄*; 矢代 航*; 百生 敦*

no journal, , 

3枚の格子からなるTalbot-Lau干渉計を用いたイメージングでは、サンプルによって引き起こされる中性子波の吸収・屈折・小角散乱の効果を、干渉縞の平均強度・位相・ビジビリティーの変化からそれぞれ可視化することができる。われわれはJ-PARC物質・生命科学実験施設BL22に設置されているエネルギー分析型イメージング装置RADENにおいて、パルスビームおよび偏極ビームを活用した中性子位相イメージング技術の開発を進めている。大強度パルスビームで波長分解測定を行うと、位相変化の波長分散を抑えた高統計・高コントラストの微分位相イメージを得ることができる。また、偏極ビームを適用すると磁気ポテンシャル有感型の位相イメージングを行うことができる。さらに、中性子位相イメージング技術の国内中性子源での普及・展開に向けて、可搬型測定システムを構築し、京大複合原子力科学研究所CN-3ビームラインにおいて実証実験を開始した。本講演では、開発状況をこれまでに行った電磁鋼板、合金サンプル等の測定結果とともに報告し、今後の計画を述べる。

口頭

New designs of Talbot-Lau interferometer at pulsed neutron imaging system RADEN in J-PARC

關 義親; 篠原 武尚; Parker, J. D.*; 松本 吉弘*; 佐本 哲雄*; 矢代 航*; 百生 敦*

no journal, , 

We have studied the effective design of the neutron Talbot-Lau interferometer on the premise of the wavelength-resolved measurement. Based on this study, several sets of gratings have been developed for the RADEN beam line in J-PARC MLF. The performances of interferometers have been evaluated and compared with the case of using continuous beams.

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