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論文

Current status of a new polarized neutron reflectometer at the intense pulsed neutron source of the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of J-PARC

武田 全康; 山崎 大; 曽山 和彦; 丸山 龍治; 林田 洋寿; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 久保田 正人; 相澤 一也; 新井 正敏; et al.

Chinese Journal of Physics, 50(2), p.161 - 170, 2012/04

The construction of a new polarized neutron reflectometer is now in progress at the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). MLF has the world's brightest pulsed neutron and muon sources (JSNS and MUSE). The user program of MLF has been already started in 2008, and now nine neutron and two muon spectrometers are in operation. Installation of the new reflectometer was expected to be completed in March 2011. However, the construction was interrupted by the massive earthquake hitting northeast Japan, including Tokai-mura where J-PARC is located. We expect to restart the user program of the new polarized neutron reflectometer at the beginning of next year (2012).

論文

High-quality epitaxial TiO$$_{2}$$ thin films grown on $$alpha$$-Al$$_{2}$$O$$_{3}$$ substrates by pulsed laser deposition

篠原 竜児*; 八巻 徹也; 山本 春也; 伊藤 久義; 浅井 圭介*

Journal of Materials Science Letters, 21(12), p.967 - 969, 2002/06

 被引用回数:9 パーセンタイル:36.93(Materials Science, Multidisciplinary)

レーザアブレーション法によりエピタキシャル酸化チタン(TiO$$_{2}$$)薄膜を$$alpha$$-Al$$_{2}$$O$$_{3}$$上に作製し、その結晶構造の評価と表面形態の観察を行った。実験では、酸素雰囲気中でTiO$$_{2}$$焼結体ターゲットをKrFエキシマーレーザでアブレーションし、室温から600$$^{circ}$$Cに加熱した$$alpha$$-Al$$_{2}$$O$$_{3}$$(0001)及び(10$$bar{1}$$0)基板(それぞれC, M面)上に薄膜を堆積した。X線回折分析により、成長させた薄膜と基板面とのエピタキシャル関係を明らかにした。また、基板温度の上昇とともにロッキングカーブの半値幅は小さくなり、600$$^{circ}$$CのときにはC面上で0.0265$$^{circ}$$、M面上で0.2416$$^{circ}$$となった。これらの値は、他の方法により作製した薄膜と比べて一桁ほど小さく、極めて良質な薄膜であることがわかった。原子間力顕微鏡による観察では、各基板上に表面形態の異なる薄膜が成長していることを確認した。

論文

Formation of hybrid monolayers and langmuir-blodgett-type multilayers from ammonium cations and TiO$$_{2}$$ crystalline nanosheets

八巻 徹也; 篠原 竜児*; 浅井 圭介*

Thin Solid Films, 393(1-2), p.154 - 160, 2001/08

 被引用回数:10 パーセンタイル:50.79(Materials Science, Multidisciplinary)

本研究では、層状チタン酸の剥離反応を利用することによって触媒活性の高い薄片状TiO$$_{2}$$を調製し、それをLangmuir-Blodgett(LB)法で固体基板上に組織化することに成功した。層状チタン酸化合物H$$_{x}$$Ti$$_{2-x/4}$$$$_{x/4}$$・H$$_{2}$$O(x~0.7,□: 空孔)を水酸化テトラブチルアンモニウム((C$$_{4}$$H$$_{9}$$)$$_{4}$$NOH)水溶液中に分散・攪拌することによって、層状構造の剥離したチタニアゾル溶液を得た。得られたゾル溶液の水面上に膜形成分子としてジオクタデシルジメチルアンモニウムブロマイド((C$$_{18}$$H$$_{37}$$)$$_{2}$$(CH$$_{3}$$)$$_{2}$$NBr, DODAB)を展開すると、安定な単分子膜を形成した。この単分子膜を表面圧30-40mN/mに圧縮しておき、膜面を通過して石英ガラスを垂直に上下させること(垂直浸漬法)によって、DODAB分子を基板上に移しとることが可能であった。得られた薄膜はTiO$$_{2}$$薄片が有機分子と形成した規則的な層状構造体であることをX線回折分析により示した。

論文

Characteristics of international transport barriers in JT-60U reversed shear plasmas

坂本 宜照; 鎌田 裕; 井手 俊介; 藤田 隆明; 白井 浩; 滝塚 知典; 小出 芳彦; 福田 武司; 及川 聡洋; 鈴木 隆博; et al.

Nuclear Fusion, 41(7), p.865 - 872, 2001/07

 被引用回数:105 パーセンタイル:93.38(Physics, Fluids & Plasmas)

JT-60の負磁気シアプラズマの内部輸送障壁構造を調べ、その能動的制御法を開発した。内部輸送障壁の外側への移動は、安全保数が最小とする位置で停留するが、障壁の勾配がゆるい場合にはさらに外側へ移動することを見いだした。輸送障壁中の最小値は、その中心の位置で評価したポロイダルラーマ半径に比例することを明らかにした。中性粒子ビームのパワーと方向を変化させその運動量を制御することで、径方向電場のシア分布を変化させ、その結果、内部輸送障壁の強さを能動的に制御できることを明らかにした。

論文

Correlation measurement during ITB degradation phase by using core correlation reflectometer in JT-60U reversed shear plasma

篠原 孝司; 芳野 隆治; Nazikian, R.*; 藤田 隆明; 岸本 泰明

Europhysics Conference Abstracts, 23J, p.405 - 408, 1999/00

最近発見された負磁気シア高性能プラズマは、トカマクによる核融合プラズマの先進運転手法として、期待されている。現時点では、負磁気シア高性能プラズマの定常的な運転手法は確立されておらず、その確立が望まれ、研究が進められている。JT-60Uでは、定常的な運転手法を知るために、中心部相関反射計を製作し、これを用いて、負磁気シア高性能プラズマの物理機構の解明を進めている。本発表では、JT-60U負磁気シア高性能プラズマにおける内部輸送障壁劣化時の密度揺動の相関測定で得られた結果を報告する。内部輸送障壁の劣化の仕方として、ゆっくりとした劣化と突然の崩壊による劣化の二つの場合を観測し、両方の場合で内部輸送障壁が劣化すると密度揺動の相関長が長くなることが発見された。

論文

Core correlation reflectometer at the JT-60U tokamak

篠原 孝司; Nazikian, R. M.*; 藤田 隆明; 芳野 隆治

Review of Scientific Instruments, 70(11), p.4246 - 4250, 1999/00

 被引用回数:31 パーセンタイル:84.39(Instruments & Instrumentation)

プラズマ中心部での電子密度揺動の相関を測定できる反射計をJT-60Uに新たに設置した。この反射計は4チャンネルから成り、4つの異なった周波数のミリ波を用いることで空間4点を同時に測定可能である。この内2チャンネルが固定周波数、2チャンネルが周波数可変である。周波数可変の チャンネルは60ミリ秒の間に5つの異なった周波数を入射できる。したがって、固定周波数のチャンネルと周波数可変のチャンネル間の相関を取ることで1放電中に密度揺動の相関長を測定できる。また、この反射計はXモード偏波のミリ波を用いることで平坦な密度分布での測定や高磁場側での測定が可能である。この反射計を用いて、負磁気シアプラズマの内部輸送障壁内外での相関長測定を行い、内部輸送障壁内の相関長の方が、障壁外よりも短くなっていることを指示する初期結果を得た。

論文

Core density fluctuation in reversed magnetic shear plasma with internal transport barrier on JT-60U

Nazikian, R.*; 篠原 孝司; 芳野 隆治; 藤田 隆明; 白井 浩; Kramer, G. J.*; JT-60チーム

Fusion Energy 1998, Vol.4, p.1689 - 1692, 1998/10

JT-60Uトカマク装置における内部輸送障壁(ITB)の形成と維持過程におけるプラズマ中心部での密度揺動の空間分布、及び、時間変化を測定するためにプラズマ中心部密度揺動測定用反射計を新たに設置した。この測定の目的はITBプラズマ中心部全体で長波長の乱流が抑制されているのかどうかを知ることにある。まず、揺動の時間発展については、ITBが形成される領域で、ITBの形成に先立ち、プロードバンドな密度揺動が増加し、ITBの形成とともに密度揺動が減少することが観測された。次に揺動の空間分布については、ITB形成後、磁気軸からITBの肩の部分にかけて揺動レベルが増加し、ITBの領域で再び減少するという観測結果を得た。ITBの肩の領域で揺動レベルが増加しているという報告はこれまでなく、新しい結果である。

口頭

生体試料分析に応用できるアクセス制限型分離材料の開発

芝原 隆二*; 浅井 志保; 萩原 京平*; 高見 実智己*; 白石 久二雄*; 梅野 太輔*; 篠原 伸夫; 須郷 高信*; 斎藤 恭一*

no journal, , 

生体試料中の無機イオンを分析するためには、試料中に共存するタンパク質を排除し、無機イオンを選択的に吸着する必要がある。本研究では、多孔性高分子膜の細孔表面に、放射線グラフト重合法によって高分子鎖を付与し、高分子鎖の上部に水酸基を、下部に陰イオン交換基を配置してタンパク質を排除し、かつ無機イオンを吸着させることを試みた。タンパク質及び無機イオンのモデルとして、アルブミン(分子量66,000)及びリン酸イオン(分子量100)を用い、タンパク質排除能及び無機イオン吸着性能を評価した。リン酸イオンの吸着量は、陰イオン交換基の導入量に伴って増大した。一方、アルブミンは陰イオン交換基及び水酸基の導入量に関係なくほとんど吸着しなかった。したがって、サイズの大きいアルブミンが高分子鎖上部の水酸基によって排除されることを確認できた。

口頭

A New polarized neutron reflectometer at materials and life science facility of J-PARC

武田 全康; 丸山 龍治; 相澤 一也; 新井 正敏; 金子 耕士; 中谷 健; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 鈴谷 賢太郎; 高橋 伸明; et al.

no journal, , 

A new polarized neutron reflectometer is now under construction at Materials and Life Science Facility (MLF) of Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). MLF has an intense pulsed neutron source, and the user program has been already started in 2009 using 8 spectrometers. Installation of the new reflectometer is expected to be completed on March 2011. The outline design specification of this new polarized neutron reflectometer will be presented at the conference.

口頭

J-PARC偏極中性子反射率計の開発,3

武田 全康; 山崎 大; 丸山 龍治; 林田 洋寿; 曽山 和彦; 山崎 竜也; 平野 辰巳*; 及川 健一; 田村 格良; 坂佐井 馨; et al.

no journal, , 

日本原子力研究開発機構では、大強度陽子加速器施設J-PARCの物質生命科学実験施設第17ビームライン(BL17)において汎用中性子反射率計の建設を行っている。この新反射率計は共用促進法に基づく一般施設共用装置であり、平成22年度中の完成を予定している。試料は垂直配置であり、自由表面・界面以外であれば、金属材料,磁性材料,超伝導材料,高分子材料,生体高分子等のさまざまな物質からなる薄膜の凝集構造,高次構造,中長距離秩序の解析だけでなく、表面・界面に特有な原子構造レベルの解析に利用することができる。本装置の主な特徴は、ビームラインの上流部にパルス中性子用偏極素子・集光システムが設置され、容易に偏極・集光ビームを用いた実験が可能になること、さらに複数の種類の検出器を配置することにより、幅広い空間スケール(約0.1nm$$sim$$$$mu$$m)において、基礎科学や産業応用に重要な多種多様な薄膜の構造解析が可能になることである。本講演では、BL17反射率計の詳細仕様及び建設の現状について報告する。

口頭

A New polarized neutron reflectometer installed at the intense pulsed neutron source of Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of J-PARC opening to International users

武田 全康; 山崎 大; 曽山 和彦; 丸山 龍治; 林田 洋寿; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 久保田 正人; 相澤 一也; 稲村 泰弘; et al.

no journal, , 

The construction of a new polarized neutron reflectometer is now in progress at Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). MLF has the world brightest pulsed neutron and muon sources (JSNS & MUSE). At the conference, the outline design specification and the present situation of this new polarized neutron reflectometer will be presented, and perspective view of the international collaboration on this reflectometer will also be discussed.

口頭

J-PARC偏極中性子反射率計(写楽)の現状と多層膜研究の展開

久保田 正人; 武田 全康; 山崎 大; 林田 洋寿; 丸山 龍治; 曽山 和彦; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 坂佐井 馨; 藤 健太郎; et al.

no journal, , 

MLFのビームライン17に垂直型偏極中性子反射率計(SHARAKU:写楽)の設置を進めてきたが、2012年2月より一般共用実験を開始する運びとなった。この中性子反射率計は、試料を垂直に設置して測定を行うため、気液界面のような自由界面の測定はできないが、偏極中性子の利用が可能であること、超伝導マグネット,常伝導マグネット(1T)や4K冷凍機,希釈冷凍機といった温度制御や磁場印加に必要な試料環境が備えられており、磁性多層膜の研究、特に、交換結合膜や酸化物磁性材料などにおける表面・界面付近の磁性が物性に果たす役割を解明するうえで必要な、詳細な磁性情報を捉えることが可能である。本発表では、この中性子反射率計の現状と今後の研究展望について発表する。

口頭

試料垂直型偏極中性子反射率計「写楽」(BL17)の現状

武田 全康; 山崎 大; 林田 洋寿; 丸山 龍治; 曽山 和彦; 久保田 正人; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 坂佐井 馨; 藤 健太郎; et al.

no journal, , 

J-PARC物質・生命科学実験施設(MLF)のBL17で建設を進めてきた試料垂直型偏極中性子反射率計「写楽」が2012年1月より稼働を始め、3月には共用運転を開始する。「写楽」は共用促進法に基づく一般施設共用装置であり、自由表面・界面以外であれば、金属・磁性薄膜、超電導薄膜、高分子膜、生体膜などさまざまな物質からなる薄膜の凝集構造,高次構造,中長距離秩序の解析だけでなく、表面・界面に特有な原子構造レベルの解析に利用することができる。本装置のおもな特徴は、ビームラインの上流部にパルス中性子用偏極素子・集光システムが設置され、容易に偏極・集光ビームを用いた実験が可能になること、さらに複数の種類の検出器を配置することにより、幅広い空間スケール(約0.1nm-数$$mu$$m)において、基礎科学や産業応用に重要な多種多様な薄膜の構造解析が可能になることである。試料環境として超電導マグネット(7T)、常伝導磁石(1T)、冷凍機(4K, mK)が使用可能であり、近い将来には面内構造解析を目的とした斜入射散乱(GID, GISANS)の測定モードも整備される予定である。本講演では、この偏極中性子反射率計「写楽」のコミッショニングの現状、及び初期の測定結果について報告する。

口頭

A New polarized neutron reflectometer (SHARAKU) at the intense pulsed neutron source of the Materials and Life Science Experimental Facility of J-PARC

武田 全康; 山崎 大; 曽山 和彦; 丸山 龍治; 林田 洋寿; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 久保田 正人; 相澤 一也; 新井 正敏; et al.

no journal, , 

A new polarized neutron reflectometer has been installed at the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). The user program of this reflectometer has been already started in February 2012 although it is still at the early commissioning stage. At the conference, the outline design specification and the basic performance of this reflectometer will be presented.

口頭

J-PARC偏極中性子反射率計の開発,4

武田 全康; 山崎 大; 林田 洋寿; 久保田 正人; 丸山 龍治; 曽山 和彦; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 吉田 登*; 坂口 佳史*; et al.

no journal, , 

2010年よりJ-PARCの物質・生命科学実験施設(MLF)に設置を進めてきた試料垂直型偏極中性子反射率計「写楽」は、震災を経て、2012年1月より中性子ビームを受け入れ、3月からは、コミッショニングと並行して一般利用実験を開始した。本反射率計は、MLFで、物性実験に本格的に偏極中性子を使う最初の装置で、反射中性子の偏極度解析も可能である。その一方で、偏極中性子を必要としない試料に対しては、非偏極中性子反射率計としての利用も可能であり、自由表面・界面を除くさまざまな研究テーマに利用できる。試料環境装置の整備を、徐々に進めているところであるが、現時点で、常電導磁石(1T)と冷凍機(4K)を組合せた測定($$B<1[{rm T}], 3<T<290[{rm K}]$$)が可能となっている。本講演では、コミッショニングの過程で、標準試料を使って得られた「写楽」の基本性能に関して報告する。

口頭

偏極中性子反射率計「写楽」の現状と展望

武田 全康; 山崎 大; 林田 洋寿; 久保田 正人; 丸山 龍治; 曽山 和彦; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 吉田 登*; 坂口 佳史*; et al.

no journal, , 

MLFのBL17に設置された偏極中性子反射率計「写楽」は、2012年1月より中性子ビームを受け入れ、3月からは、コミッショニングと並行して一般利用実験を開始した。本反射率計は、MLFで偏極中性子を物性実験に本格的に利用することのできる最初の装置で、反射中性子の偏極度解析も可能である。また、非偏極中性子反射率計としての利用も可能であり、自由表面・界面を除くさまざまな研究テーマに利用できる。発表では、コミッショニングの過程で標準試料を使って得られた「写楽」の基本性能と、今後の整備計画について発表する。

口頭

偏極中性子反射率計「写楽」の現状と展望

武田 全康; 山崎 大; 林田 洋寿; 久保田 正人; 丸山 龍治; 曽山 和彦; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 吉田 登*; 坂口 佳史*; et al.

no journal, , 

MLFのBL17に設置された偏極中性子反射率計「写楽」は、2012年1月より中性子ビームを受け入れ、3月からは、コミッショニングと並行して一般利用実験を開始した。本反射率計は、MLFで偏極中性子を物性実験に本格的に利用することのできる最初の装置で、反射中性子の偏極度解析も可能である。また、非偏極中性子反射率計としての利用も可能であり、自由表面・界面を除くさまざまな研究テーマに利用できる。発表では、コミッショニングの過程で標準試料を使って得られた「写楽」の基本性能と、今後の整備計画について報告する。

口頭

J-PARC偏極中性子反射率計の現状と展望,1

武田 全康; 山崎 大; 林田 洋寿; 久保田 正人; 丸山 龍治; 曽山 和彦; 朝岡 秀人; 山崎 竜也*; 吉田 登*; 坂口 佳史*; et al.

no journal, , 

J-PARCの物質・生命科学実験施設(MLF)に設置された偏極中性子反射率計「写楽」では、2012A期より一般利用実験を本格的に開始した。現在のところ、磁性体を含む試料に対して、4K冷凍機と1T電磁石を使った低温磁場下での偏極中性子鏡面反射率測定が、また、磁性体を扱わない場合には、非偏極中性子を使った高強度での反射率測定が可能となっている。装置グループでは、共用実験に並行して、3種類の2次元位置敏感検出器(MWPC: a two-dimensional (2D) multiwire proportional counter, WLSF: a wavelength-shifting-fiber scintillation detector, PS-PMT: a scintillator detector based on a position-sensitive photomultiplier)の導入による、非鏡面反射率及び反射小角散乱(GISANS)の測定、集光デバイスによるさらなる高強度化、斜入射回折(GID)用ゴニオメータ、7T超伝導磁石などの試料特殊環境整備など、装置の高度化を進めている。講演では、「写楽」の現状と今後の展望について報告する。

口頭

Current status of a newly developed polarized neutron reflectometer (Sharaku) at bemaline BL 17 of J-PARC

久保田 正人; 武田 全康; 山崎 大; 曽山 和彦; 丸山 龍治; 林田 洋寿; 朝岡 秀人; 及川 健一; 山崎 竜也*; 相澤 一也; et al.

no journal, , 

As a nondestructive technique, neutron reflectivity brings significant information on the magnetism at interfaces even in thin films. We constructed a newly polarized neutron reflectometer a at BL17 SHARAKU installed at MLF, and started the user program in the end of January 2012. The magnet with high field and the spin polarization apparatus are available. We report the current status and future prospects of the beamline in terms of a commissioning and a research.

口頭

Development of focusing supermirors by means of ultra-precise surface figuring and ion beam sputtering

山崎 大; 林田 洋寿; 丸山 龍治; 春日井 好己; 篠原 武尚; 曽山 和彦; 永野 幹典*; 光嶋 直樹*; 山村 和也*

no journal, , 

Neutron beam focusing is essential to perform measurements on small areas of a sample as well as small angle scattering (SANS) measurements in that focusing can both enhance beam intensity at the sample and reduce backgrounds. When it comes to pulsed neutrons, a focusing optics must be free from chromatic aberration. Hence a reflective optics based on total reflection is preferable. We have been developing focusing supermirrors by depositing a supermirror on a precisely figured aspheric surface. We will present measurement results of a multiply-stacked mirror, two-dimensional focusing with a Kirkpatrick-Baez configuration and several applications to sample measurements including SANS and prompt-gamma spectroscopy.

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