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平 義隆*; 遠藤 駿典; 河村 しほり*; 南部 太郎*; 奥泉 舞桜*; 静間 俊行*; Omer, M.; Zen, H.*; 岡野 泰彬*; 北口 雅暁*
Physical Review A, 107(6), p.063503_1 - 063503_10, 2023/06
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Optics)偏光レーザーと電子による逆コンプトン散乱は偏光ガンマ線を生成する手法の一つであり、100%偏光のレーザーを用いることで100%の偏光ガンマ線を得ることができる。しかしながら、偏光具合はガンマ線の散乱角度に依存して変化する。本研究ではMeVのエネルギーのガンマ線の円偏光度を測定することが可能である磁化鉄を用いて、ガンマ線の円偏光度の空間分布を実験的に測定した。ガンマ線の磁化鉄の透過率の非対称性が確認され、中心軸付近において円偏光しているガンマ線が、散乱角度が大きくなると円偏光から直線偏光に変化することが確認された。
遠藤 駿典; 静間 俊行*; Zen, H.*; 平 義隆*; Omer, M.; 河村 しほり*; 安部 亮太*; 奥平 琢也*; 北口 雅暁*; 清水 裕彦*
UVSOR-49, P. 38, 2022/08
To measure the circular polarization of gamma-rays, the gamma-ray polarimeter was developed. The analyzing power of the polarimeter was measured using circularly polarized gamma-rays in UVSOR BL1U. Magnetic hysteresis of the polarimeter was also observed. The analyzing power was obtained as 2.12
0.04%.
Al
GaO
scintillators by gamma-ray-induced positron annihilation lifetime spectroscopy藤森 公佑*; 北浦 守*; 平 義隆*; 藤本 將輝*; Zen, H.*; 渡邊 真太*; 鎌田 圭*; 岡野 泰彬*; 加藤 政博*; 保坂 将人*; et al.
Applied Physics Express, 13(8), p.085505_1 - 085505_4, 2020/08
被引用回数：4 パーセンタイル：29.13(Physics, Applied)CeドープGdAlGaO(Ce:GAGG)シンチレーターにおける陽イオン空孔の存在を明らかにするために、ガンマ線誘起陽電子消滅寿命測定(GiPALS)法による測定を行った。GAGGおよびCe:GAGGのGiPALSスペクトルに現れる成分は、バルク中と欠陥に捕獲された状態の陽電子消滅であり、その結果2つの指数減衰成分で構成されている。Ce:YAl
Oに関する研究から、欠陥に関連する構造はAl/Ga-Oの複空孔に起因するものであることが示唆された。この成分は、Ce, Mg:GAGGの方が小さくなり、その傾向はリン光の原因である浅い電子トラップの抑制と相関していた。酸素空孔は、Al/Ga空孔の電荷を補う役割をしている。欠陥に関連した構造における寿命は、Mg共ドーピングによって大幅に変化し、これは、酸素空孔とともに、Al/GaサイトでのMg
イオンとの集合体を考慮することで理解され、その結果、空孔クラスターが形成された。
平 義隆*; 藤本 將輝*; 藤森 公佑*; 北浦 守*; Zen, H.*; 岡野 泰彬*; 保坂 将人*; 山崎 潤一郎*; 加藤 政博*; 平出 哲也; et al.
no journal, ,
一般的な陽電子源には
Naなどの放射性核種が利用されるが、厚さ1mm以上の金属材料を透過できないといった問題がある。厚さ数cmのバルク試料及び圧力炉や高温炉など容器に入れられた試料に陽電子を発生させる方法として、高エネルギーガンマ線を利用するガンマ線誘起陽電子消滅寿命測定法(Gamma-ray induced positron annihilation lifetime spectroscopy: GiPALS)がある。陽電子の消滅寿命は、金属材料では200ps程度であるため陽電子寿命を正確に測定するためにはそれよりもパルス幅の短いガンマ線をGiPALSに利用することが重要である。我々は、UVSORにおいて90
衝突レーザーコンプトン散乱を用いて独自に開発してきたパルス幅2psの超短パルスガンマ線のGiPALSへの原理実証実験に成功した。
平 義隆*; 藤本 將輝*; 藤森 公佑*; 北浦 守*; Zen, H.*; 岡野 泰彬*; 保坂 将人*; 山崎 潤一郎*; 加藤 政博*; 平出 哲也; et al.
no journal, ,
一般的な陽電子源にはNaなどの放射性核種が利用されるが、厚さ1mm以上の金属材料を透過できないといった問題がある。厚さ数cmのバルク試料及び圧力炉や高温炉など容器に入れられた試料に陽電子を発生させる方法として、高エネルギーガンマ線を利用するガンマ線誘起陽電子消滅寿命測定法(Gamma-ray induced positron annihilation lifetime spectroscopy: GiPALS)がある。陽電子の消滅寿命は、金属材料では200ps程度であるため陽電子寿命を正確に測定するためにはそれよりもパルス幅の短いガンマ線をGiPALSに利用することが重要である。我々は、UVSORにおいて90衝突レーザーコンプトン散乱を用いて独自に開発してきたパルス幅2psの超短パルスガンマ線のGiPALSへの原理実証実験に成功した。
北浦 守*; 藤森 公佑*; 平 義隆*; 藤本 將輝*; Zen, H.*; 平出 哲也; 鎌田 圭*; 渡邊 真太*; 大西 彰正*
no journal, ,
カチオン空孔は負に帯電するので、その性質を調べるには陽電子消滅分光法が唯一の方法である。我々は、超短パルスレーザーと電子ビームの垂直衝突によって高エネルギーパルスガンマ線を発生させた。本研究では、その高エネルギーガンマ線を用いた陽電子消滅寿命分光によってGAGG(GdAlGaO)、CeドープGAGGおよびCe, MgドープGAGGの結晶中に存在する空孔型欠陥の研究を行った。欠陥に関連した構造における寿命は、Mg共ドーピングによって大幅に変化し、これは、酸素空孔とともに、Al/GaサイトでのMgイオンとの集合体を考慮することで理解され、その結果、空孔クラスターが形成されていると考えられた。
AlGaO結晶の燐光成分の起源藤森 公佑*; 北浦 守*; 平 義隆*; 藤本 將輝*; Zen, H.*; 平出 哲也; 鎌田 圭*; 渡邊 真太*; 大西 彰正*
no journal, ,
超短パルスレーザーと電子ビームの垂直衝突によって高エネルギーパルスガンマ線を発生させた。本研究では、その高エネルギーガンマ線を用いた陽電子消滅寿命分光によってGAGG(GdAlGaO)、CeドープGAGGおよびCe, MgドープGAGGの結晶中に存在する空孔型欠陥の研究を行った。欠陥に関連した構造における寿命は、Mg共ドーピングによって大幅に変化し、これは、Al/Ga空孔が消失することを示す。この事実は燐光成分が抑制されることとよく対応しており、Mgの共添加が浅い電子捕獲中心の抑制に有効であることを示す重要な結果である。
山本 涼平*; 杉田 健人*; 平 義隆*; 平出 哲也
no journal, ,
Age-Momentum Correlation(AMOC)は時間分解した陽電子消滅ガンマ線のドップラー広がりを捉えることができる。陽電子の状態によって異なる消滅率から陽電子が試料中の構造欠陥に捕獲されていることを知ることができ、その結果、欠陥周辺の不純物について時間分解したドップラー広がりから知ることができる。放射性同位体を陽電子源とした場合、厚さ数cmのバルク材料の深部の測定は不可能である。また、高圧や高温下での測定は難しい。そこで、UVSOR-IIIにおいて逆トムソン散乱ガンマ線を利用し、試料中で陽電子を生成する測定法であるGiAMOC(Gamma-ray induced AMOC)システムの開発を行った。また、開発した計測システムを利用し、陽電子寿命測定用標準物質の測定を行った。
平 義隆*; 杉田 健人*; 岡野 泰彬*; 藤本 將輝*; 平出 哲也
no journal, ,
陽電子消滅分光法は、結晶の単原子空孔型欠陥や絶縁材料中の微小空隙の測定を行える強力な分析手法である。分子科学研究所UVSOR-IIIでは、超短パルスガンマ線を用いたガンマ線誘起陽電子消滅分光法(Gamma-ray induced positron annihilation spectroscopy: GiPAS)の開発とユーザー利用を推進している。GiPASは、物質に対する透過力の高いガンマ線を用いて対生成によって物質内部で陽電子を発生するため、厚さ数cmのバルク材料の陽電子消滅実験を非破壊で行うことができる。超短パルスガンマ線の発生、および、具体的な測定手法として陽電子寿命測定と寿命運動量相関測定に成功した。
平 義隆*; 藤本 將輝*; 岡野 泰彬*; 北浦 守*; 平出 哲也
no journal, ,
レーザートムソン/コンプトン散乱は、準単色で調整可能なエネルギー,高偏光,低発散角,低バックグラウンドなどの特徴を備えたガンマ線を生成する独自の手法である。レーザートムソン散乱ガンマ線は、いくつかの電子加速施設で開発されてきた。我々は放射光施設UVSOR-IIIで発生する超短パルスガンマ線を利用したGiPALSを開発した。ガンマ線は、750MeVの電子ビームとTi:Saレーザーの間の90度衝突によるレーザートムソン散乱によって生成される。ガンマ線のパルス幅は5ps(FWHM)と計算されている。現在、ガンマ線誘起陽電子消滅寿命分光法(GiPALS)のユーザー利用が始まっている。GiPALSに加えて、消滅ガンマ線の寿命とドップラー幅を同時に測定するガンマ線誘起陽電子寿命-運動量相関(GiAMOC)を開発している。超短パルスガンマ線の発生方法とGiPALS, GiAMOCの詳細を紹介する。
平 義隆*; 杉田 健人*; 山本 涼平*; 岡野 泰彬*; 平出 哲也
no journal, ,
UVSOR-IIIにおいて、ガンマ線誘起陽電子消滅分光法を開発している。本手法では、従来の陽電子線源を用いた方法では測定が困難であった厚さ数cmのバルク試料全体の欠陥分析が可能となる。現在、陽電子寿命測定法のユーザー利用を展開し、それと並行して同時計数ドップラー拡がり法,寿命運動量相関測定法,スピン偏極陽電子分光法の開発を行っている。本討論会ではそれらの開発状況について述べる。
遠藤 駿典; 安部 亮太*; 石崎 貢平*; 伊東 佑起*; 奥 隆之; 奥平 琢也*; Omer, M.; 亀田 健斗*; 北口 雅暁*; 木村 敦; et al.
no journal, ,
複合核を介する過程では、空間反転対称性の破れが基本的な粒子同士の反応である陽子陽子散乱に比べ、最大で約
倍増幅することが実験的に確認されており、この現象はs-p混合モデルで説明できるとされている。s-p混合モデルに基づけば時間反転対称性も複合核過程を介すことで増幅されることが示唆されており、複合核過程は素粒子標準模型を超える時間反転対称性の破れ探索のプローブとなりうる。しかしながらs-p混合モデルは未だ実験的に検証されていないため、我々はs-p混合モデルにより予言される中性子捕獲反応により生じるガンマ線の角相関項の測定を行い、モデルとの比較を通じて検証を行うことを目指している。角相関項の一つに、捕獲反応で生じるガンマ線の円偏光度に依存する項があり、この項の測定をJ-PARC・MLFで行うことを目的として、ガンマ線円偏光度解析のためのガンマ線ポラリメータを製作した。そして分子科学研究所・UVSORにて円偏光ガンマ線を使用して、偏極分解能の評価を進めている。またJ-PARC・MLFの偏極中性子ビームを用いて、実際の測定体系と同体系での偏極分解能の測定を進めている。本講演ではポラリメータの詳細及び今後の展望について議論する。
平 義隆*; 杉田 健人*; 山本 涼平*; 岡野 泰彬*; 平出 哲也
no journal, ,
陽電子消滅分光法は、結晶の単原子空孔型欠陥や絶縁材料中の微小空隙の測定を行える強力な分析手法である。分子科学研究所UVSOR-IIIでは、超短パルスガンマ線を用いたガンマ線誘起陽電子消滅分光法(Gamma-ray induced positron annihilation spectroscopy: GiPAS)の開発とユーザー利用を推進している。GiPASは、物質に対する透過力の高いガンマ線を用いて対生成によって物質内部で陽電子を発生するため、厚さ数cmのバルク材料の陽電子消滅実験を非破壊で行うことができる。また、外部からガンマ線を試料に照射するために高温,高圧,液浸などの環境下での測定も行える。超短パルスガンマ線の発生、および、具体的な測定手法として陽電子寿命測定と寿命運動量相関測定の開発状況について報告する。
山本 涼平*; 平 義隆*; 杉田 健人*; 平出 哲也; 高嶋 圭史*; 加藤 政博*
no journal, ,
陽電子消滅分光法は、結晶の単原子空孔型欠陥や絶縁材料中の微小空隙の測定を行える強力な分析手法である。分子科学研究所UVSOR-IIIでは、超短パルスガンマ線を用いたガンマ線誘起陽電子消滅分光法(Gamma-ray induced positron annihilation spectroscopy: GiPAS)の開発を行っている。具体的な測定手法として陽電子寿命測定と寿命運動量相関測定に成功しており、今回、ひずみを入れた鉄鋼材料の寿命運動量相関測定において、欠陥捕獲される過程の検出に成功した。
平 義隆*; 杉田 健人*; 岡野 泰彬*; 平出 哲也
no journal, ,
超短パルスガンマ線を陽電子消滅分光法(PAS)に適用した。ガンマ線誘起PAS(GiPAS)と呼ばれる高エネルギーガンマ線を使用するPASには、放射性同位元素を使用するPASと比較していくつかの利点がある。(i)陽電子は、材料への透過性が高いガンマ線の照射による対生成によってバルク材料全体に生成されるため、数センチメートルの厚い材料の欠陥分析が可能になる。(ii)密封線源の被覆材料で消滅した陽電子の寄与がないため、データ分析が簡単かつ正確になる。
平 義隆*; 杉田 健人*; 岡野 泰彬*; 平出 哲也; 遠藤 駿典; Zen, H.*; 静間 俊行*
no journal, ,
分子科学研究所の放射光施設であるUVSORでは、逆トムソン散乱によってガンマ線を発生している。放射性同位元素から発生するガンマ線や制動放射ガンマ線と比較して、エネルギー可変かつ準単色,低バックグラウンド,高い指向性といった優れた特徴がある。また、偏光レーザーを使う事で偏光ガンマ線を発生することが可能である。このガンマ線を用いて原子核共鳴蛍光散乱による同位体イメージングなどの原子核物理実験やガンマ線検出器の評価およびガンマ線誘起陽電子消滅分光法による材料分析の研究が実施されている。陽電子消滅分光法は、単原子空孔などsub-nm
数nmの欠陥分析を行える強力な手法である。陽電子は対生成によってガンマ線からも発生することができる。ガンマ線を試料に照射することで試料内部で陽電子を発生させ、厚さ数cmのバルク試料の欠陥分析が可能である。本年会では、UVSORにおけるガンマ線源開発、円偏光ガンマ線の磁気コンプトン散乱実験、ガンマ線誘起陽電子消滅分光の開発、円偏光ガンマ線を用いたスピン偏極陽電子の計測技術開発について発表する。
平 義隆*; 杉田 健人*; 岡野 泰彬*; 平出 哲也
no journal, ,
陽電子消滅分光法は、結晶の単原子空孔型欠陥や絶縁材料中の微小空隙の測定を行える強力な分析手法である。分子科学研究所UVSOR-IIIでは、超短パルスガンマ線を用いたガンマ線誘起陽電子消滅分光法の開発を行っている。具体的には、陽電子消滅寿命(PAL)測定と寿命運動量相関(AMOC)測定に成功している。PALでは試料のみのスペクトルを直接測定することに成功している。また、AMOCにおいても、欠陥の状態の異なる試料において、試料中のみの陽電子消滅について、異なる状態から消滅していく運動量分布を捕えることに成功した。現在、同時計数ドップラー広がり(CDB)測定も実現しており、新規開発する解析プログラムによって、試料内部での陽電子消滅のみのCDBスペクトルが得られる予定である。
平 義隆*; 杉田 健人*; 岡野 泰彬*; 平出 哲也
no journal, ,
時間分解能140ピコ秒のガンマ線誘起陽電子消滅寿命分光法(GiPALS)を開発した。このシステムは8個のBaFシンチレーション検出器と2つのデジタルオシロスコープによって構成されており、現在ユーザーに公開されている。GiPALSに加え、さらにガンマ線誘起陽電子消滅寿命-運動量相関(GiAMOC)も開発した。超短パルスガンマ線の発生方法、GiPALSとGiAMOCシステムの詳細と今後の計画、さらに、スピン偏極ガンマ線によるスピン偏極陽電子源開発について述べる。
Omer, M.; 静間 俊行*; 羽島 良一*; 小泉 光生; 平 義隆*
no journal, ,
High-resolution 
-ray spectroscopy involving beam geometry may be measured with higher efficiency if -ray beam hits out of the axis of the coaxial HPGe detector. Hitting off-axis makes -rays avoid travelling through the contact hole, which is an inactive axial portion of the detector. We performed Monte Carlo simulations to study the effects of contact hole dimensions and off-axis distance on the coaxial HPGe detector efficiency. The simulation considered -ray energy up to 10 MeV. In general, the simulation results reveal that the off-axis efficiency is higher than on-axis efficiency for a wide range of -ray energies and beams sizes. Our simulations results are validated by experimental measurements of -ray beams generated from laser Compton scattering at UVSOR III facility.
平 義隆*; 杉田 健人*; 岡野 泰彬*; 平出 哲也
no journal, ,
放射光施設UVSOR-IIIで、750MeVの電子ビームとTi:Saレーザーパルスを90度衝突させることにより、超短パルスガンマ線を開発した。ガンマ線の最大エネルギーは6.6MeVで、パルス幅はサブpsからpsの範囲と計算される。この超短パルスガンマ線を陽電子消滅分光法(PAS)に応用した。陽電子は、空孔,転位,クラスターなどの固体の原子スケールの欠陥や、ポリマーの自由体積の優れたプローブである。ガンマ誘起PAS(GiPAS)と呼ばれる高エネルギーガンマ線を使用するPASは、Na-22を使用するPASと比較していろいろな利点がある。超短パルスガンマ線の発生方法とGiPASの詳細を紹介する。
