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論文

Space charge neutralization studies with H$$^{-}$$ beam in low energy beam transport test stand

Artikova, S.; 高木 昭*; 柴田 崇統*; 池上 清*

Proceedings of 7th International Particle Accelerator Conference (IPAC '16) (Internet), p.677 - 679, 2016/06

J-PARC is intensity-upgraded up to pulse current of 50 mA of H$$^{-}$$ beam. Two-solenoid based LEBT test stand is being built to support the operation of J-PARC linac. It imitates the actual LEBT of linac, yet contains the diagnostics chamber composed of horizontal and vertical beam emittance meters and Faraday-cup for the current measurement. Vacuum composition of LEBT is predominantly H$$_2$$ gas. The pressure inside the LEBT can be varied by the differential pumps allowing us to study the beam phase space evolution under space charge effects. The measurements of the beam phase space emittance were made as a function of the residual gas pressure. This paper presents the results and discussion on beam space charge neutralization and its effect on the beam phase space emittance.

論文

Numerical study of plasma generation process and internal antenna heat loadings in J-PARC RF negative ion source

柴田 崇統*; 西田 健治朗*; 望月 慎太郎*; Mattei, S.*; Lettry, J.*; 畑山 明聖*; 上野 彰; 小栗 英知; 大越 清紀; 池上 清*; et al.

Review of Scientific Instruments, 87(2), p.02B128_1 - 02B128_3, 2016/02

BB2015-1473.pdf:4.28MB

 被引用回数:3 パーセンタイル:21.66(Instruments & Instrumentation)

J-PARC高周波(RF)イオン源のアンテナコイル熱負荷とプラズマ熱流束の関係を明らかにするため、プラズマ輸送過程と電磁場分布を同時に解析する数値シミュレーションモデルを構築した。シミュレーションから、ロッドフィルターおよびカスプ磁石により、アンテナコイル近傍で、磁束密度の絶対値が30-120Gaussの値を取る領域が生じる。このような磁場中では、イオン源内の電子が磁化されるため、コイル近傍で電子密度増加が起こる。すると、水素分子・原子のイオン化が促進されるため、局在的にプラズマ密度が増加する。このとき、アンテナ電位が負の値を取ると、イオン化で生じた水素の正イオンがアンテナに向かって加速され、アンテナの特定部位に熱負荷が集中する結果が得られた。これより、フィルター、およびカスプ磁石の配置変更により、コイル近傍の磁場構造を改変することで、熱負荷が低減されることが指摘された。

論文

Event structure and double helicity asymmetry in jet production from polarized $$p + p$$ collisions at $$sqrt{s}$$ = 200 GeV

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; Akiba, Y.*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; Aoki, K.*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.

Physical Review D, 84(1), p.012006_1 - 012006_18, 2011/07

 被引用回数:25 パーセンタイル:72.31(Astronomy & Astrophysics)

重心エネルギー200GeVでの縦偏極陽子陽子衝突からのジェット生成のイベント構造と二重非対称($$A_{LL}$$)について報告する。光子と荷電粒子がPHENIX実験で測定され、イベント構造がPHYTIAイベント生成コードの結果と比較された。再構成されたジェットの生成率は2次までの摂動QCDの計算で十分再現される。測定された$$A_{LL}$$は、一番低い横運動量で-0.0014$$pm$$0.0037、一番高い横運動量で-0.0181$$pm$$0.0282であった。この$$A_{LL}$$の結果を幾つかの$$Delta G(x)$$の分布を仮定した理論予想と比較する。

論文

Identified charged hadron production in $$p + p$$ collisions at $$sqrt{s}$$ = 200 and 62.4 GeV

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.

Physical Review C, 83(6), p.064903_1 - 064903_29, 2011/06

 被引用回数:156 パーセンタイル:99.42(Physics, Nuclear)

200GeVと62.4GeVでの陽子陽子の中心衝突からの$$pi, K, p$$の横運動量分布及び収量をRHICのPHENIX実験によって測定した。それぞれエネルギーでの逆スロープパラメーター、平均横運動量及び単位rapidityあたりの収量を求め、異なるエネルギーでの他の測定結果と比較する。また$$m_T$$$$x_T$$スケーリングのようなスケーリングについて示して陽子陽子衝突における粒子生成メカニズムについて議論する。さらに測定したスペクトルを二次の摂動QCDの計算と比較する。

論文

Measurement of neutral mesons in $$p$$ + $$p$$ collisions at $$sqrt{s}$$ = 200 GeV and scaling properties of hadron production

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; Akiba, Y.*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; Aoki, K.*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.

Physical Review D, 83(5), p.052004_1 - 052004_26, 2011/03

 被引用回数:149 パーセンタイル:98.49(Astronomy & Astrophysics)

RHIC-PHENIX実験で重心エネルギー200GeVの陽子陽子衝突からの$$K^0_s$$, $$omega$$, $$eta'$$$$phi$$中間子生成の微分断面積を測定した。これらハドロンの横運動量分布のスペクトルの形はたった二つのパラメーター、$$n, T$$、のTsallis分布関数でよく記述できる。これらのパラメーターはそれぞれ高い横運動量と低い横運動量の領域のスペクトルを決めている。これらの分布をフィットして得られた積分された不変断面積はこれまで測定されたデータ及び統計モデルの予言と一致している。

論文

Frustrated minority spins in GeNi$$_2$$O$$_4$$

松田 雅昌; Chung, J.-H.*; Park, S.*; 佐藤 卓*; 松野 謙一郎*; 香取 浩子*; 高木 英典*; 加倉井 和久; 蒲沢 和也*; 角田 頼彦*; et al.

Europhysics Letters, 82(3), p.37006_1 - 37006_5, 2008/05

 被引用回数:17 パーセンタイル:68.61(Physics, Multidisciplinary)

GeNi$$_2$$O$$_4$$は立方晶スピネル構造を有しており、低温でNi$$^{2+}$$モーメント($$S$$=1)が反強磁性長距離秩序を示す。(この物質は構造相転移を起こさず、磁気秩序相でも立方晶のままである。)比熱や磁化の測定により、磁気転移が$$T_{N1}$$=12.1Kと$$T_{N2}$$=11.4Kで起こることがわかっている。この逐次磁気相転移は、磁気フラストレーションに由来しているものと予想される。われわれは、中性子散乱実験により2つの磁気相における磁気構造を調べた。その結果、$$T_{N1}$$以下ではカゴメ格子面内のスピンのみが磁気秩序化することがわかった(部分無秩序相)。磁気配列は面内が強磁性的で、面間が反強磁性的である。$$T_{N2}$$以下では三角格子面内のスピンの秩序化も加わることがわかった。

論文

Spiral spin structure in the Heisenberg pyrochlore magnet CdCr$$_2$$O$$_4$$

松田 雅昌; 武田 全康; 中村 充孝; 加倉井 和久; 大沢 明*; Leli$`e$vre-Berna, E.*; Chung, J.-H.*; 植田 浩明*; 高木 英典*; Lee, S.-H.*

Physical Review B, 75(10), p.104415_1 - 104415_6, 2007/03

 被引用回数:41 パーセンタイル:82.49(Materials Science, Multidisciplinary)

CdCr$$_2$$O$$_4$$はスピネル型構造をしており、正四面体の頂上にあるCr$$^{3+}$$モーメント間に幾何学的フラストレーションが存在している。非偏極中性子回折実験を行ったところ、転移温度7.8K以下で波数ベクトル$$Q$$=(0, $$delta$$, 1)($$delta$$ $$sim$$0.09)を持つ非整合磁気構造をとることがわかった。転移点において$$c$$軸が伸びて、立方晶から正方晶への構造相転移も同時に起こっている。一次元偏極中性子回折実験により、スピンの容易軸(あるいは面)を調べたところ、容易面が$$ac$$面であることがわかった。この結果から、基本構造は$$ac$$面を容易面とするスパイラル構造であることが示唆される。さらに詳細な構造を調べるために、TAS-1に設置されたCRYOPADを用いて三次元偏極中性子解析を行った。その結果、磁気構造が単純な円形のスパイラル構造ではなく、楕円形のスパイラル構造をとっていることが明らかになった。

論文

Wideband low-output-impedance RF system for the second harmonic cavity in the ISIS synchrotron

入江 吉郎; Dooling, J.*; Horan, D.*; Kustom, R.*; Middendorf, M.*; Pile, G.*; Bayley, D.*; Cross, G.*; Gardner, I.*; Glover, M.*; et al.

Proceedings of 10th European Particle Accelerator Conference (EPAC 2006) (CD-ROM), p.321 - 323, 2006/00

広帯域で低出力インピーダンス第2高調波空洞が日米英の3か国協力により開発された。低出力インピーダンスの特性は、陽極からグリッド電極へのフィードバックループにより実現される。30オーム以下の出力インピーダンスをもつこのシステムは、周波数2.7$$sim$$6.2メガヘルツ,繰返し周波数50ヘルツの条件で大電力試験を行い、安定した高電圧発生(加速間隙あたり12キロボルト)に成功した。英国ラザフォード研究所のISISシンクロトロンにこの装置を適用した場合、精度良いビーム平坦化が可能となり空間電荷力が緩和される。その結果、大強度陽子シンクロトロンにおけるビーム損失の低減に大いに役立つことが期待される。

論文

Statics and dynamics of incommensurate spin order in a geometrically frustrated antiferromagnet CdCr$$_2$$O$$_4$$

Chung, J.-H.*; 松田 雅昌; Lee, S.-H.*; 加倉井 和久; 植田 浩明*; 佐藤 卓*; 高木 英典*; Hong, K.-P.*; Park, S.*

Physical Review Letters, 95(24), p.247204_1 - 247204_4, 2005/12

 被引用回数:133 パーセンタイル:95.33(Physics, Multidisciplinary)

ACr$$_2$$O$$_4$$(A=Mg, Zn, Cd, Hg)はスピネル型構造をしており、正四面体の頂点にあるCr$$^{3+}$$モーメント間に幾何学的フラストレーションが存在している。このフラストレーションのために構造と磁性が密接に関連した興味ある性質を示す。CdCr$$_2$$O$$_4$$において中性子回折実験を行ったところ、転移温度7.8K以下で波数ベクトル$$Q$$=(0, $$delta$$, 1) ($$delta$$$$sim$$0.09)を持つ非整合磁気構造をとることがわかった。また、転移点において$$c$$軸が伸びて、立方晶から正方晶への構造相転移も同時に起こっている。中性子非弾性散乱実験を行うことにより、Cr$$^{3+}$$モーメント間の相互作用や磁気異方性に由来したギャップの大きさを見積もった。また、磁気モーメントの$$c$$軸方向への整列を一意的に決定した。CdCr$$_2$$O$$_4$$と同様の結晶構造を有するZnCr$$_2$$O$$_4$$やMgCr$$_2$$O$$_4$$では、磁気構造が複雑でありまだ確定されていないが、Crをベースとしたスピネルでは初めてCdCr$$_2$$O$$_4$$において詳細な磁気構造を明らかにした。

論文

KEKにおけるJ-PARC LINAC DTL1のビームコミッショニング

近藤 恭弘; 秋川 藤志; 穴見 昌三*; 浅野 博之*; 福井 佑治*; 五十嵐 前衛*; 池上 清*; 池上 雅紀*; 伊藤 崇; 川村 真人*; et al.

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.156 - 158, 2004/08

現在KEKにおいて、J-PARCリニアックのDTL1のビームコミッショニングが行われている。ピーク電流30mA,パルス幅20micro-sec,繰り返し12.5HzのビームをDTL1から透過率100%で引出し、設計値通りの19.7MeVに加速されていることを確認した。本発表では、DTL1のビームコミッショニングで現在までに得られている結果を発表する。

論文

J-PARC LINAC用ビーム位置検出器の較正

佐藤 進; 富澤 哲男; 廣木 文雄; Lee, S.*; 五十嵐 前衛*; 池上 雅紀*; 上野 彰; 近藤 恭弘; 長谷川 和男; 外山 毅*; et al.

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.467 - 469, 2004/08

J-PARC LINACではビーム位置検出器(BPM)として、ビーム輸送用チェンバー上にストリップ型ピックアップ電極(50$$Omega$$)を設置した構造を用いる。較正は(1)(ビーム模擬用に加速周波数324MHzを印加した)ワイヤによる設置前スキャン,(2)ビームを用いた設置後スキャン(BBC)の2段階である。電極形状設計とともに、既に初歩的な結果を得ているBBCを含め、ビーム位置測定の系統的較正について報告する。

口頭

Detailed magnetic structure of a frustrated spinel CdCr$$_2$$O$$_4$$ studied by polarized neutron techniques

松田 雅昌; 大沢 明*; 武田 全康; 加倉井 和久; Chung, J.-H.*; Lee, S.-H.*; 植田 浩明*; 高木 英典*

no journal, , 

CdCr$$_2$$O$$_4$$はスピネル型構造をしており、正四面体の頂上にあるCr$$^{3+}$$モーメント間に幾何学的フラストレーションが存在している。非偏極中性子回折実験を行ったところ、転移温度7.8K以下で波数ベクトル$$Q=(0, delta, 1)$$ ($$deltasim0.09$$)を持つ非整合磁気構造をとることがわかった。転移点においてc軸が伸びて、立方晶から正方晶への構造相転移も同時に起こっている。一次元偏極中性子回折実験により、スピンの容易軸(あるいは面)を調べたところ、容易面がac面であることがわかった。この結果から、基本構造はac面を容易面とするスパイラル構造であることが示唆される。さらに詳細な構造を調べるために、TAS-1に設置されたCRYOPADを用いて三次元偏極中性子解析を行った。その結果、磁気構造が単純な円形のスパイラル構造ではなく、楕円形のスパイラル構造をとっていることが明らかになった。発表ではその原因について考察する。

口頭

Spiral structure of a frustrated spinel CdCr$$_2$$O$$_4$$ studied by polarized neutron techniques

松田 雅昌; 大沢 明*; 武田 全康; 中村 充孝; Leli$`e$vre-Berna, E.*; 加倉井 和久; Chung, J.-H.*; Lee, S.-H.*; 植田 浩明*; 高木 英典*

no journal, , 

CdCr$$_2$$O$$_4$$はスピネル型構造をしており、正四面体の頂上にあるCr$$^{3+}$$モーメント間に幾何学的フラストレーションが存在している。非偏極中性子回折実験を行ったところ、転移温度7.8K以下で波数ベクトル$$Q$$=(0,$$delta$$,1) ($$delta$$$$sim$$0.01)を持つ非整合磁気構造をとることがわかった。転移点においてc軸が伸びて、立方晶から正方晶への構造相転移も同時に起こっている。一次元偏極中性子回折実験により、スピンの容易軸(あるいは面)を調べたところ、容易面がac面であることがわかった。この結果から、基本構造はac面を容易面とするスパイラル構造であることが示唆される。さらに詳細な構造を調べるために、TAS-1に設置されたCRYOPADを用いて三次元偏極中性子解析を行った。その結果、磁気構造が単純な円形のスパイラル構造ではなく、楕円形のスパイラル構造をとっていることが明らかになった。

口頭

スピネル化合物CdCr$$_{2}$$O$$_{4}$$の磁気構造

松田 雅昌; 大沢 明*; 武田 全康; 中村 充孝; 加倉井 和久; Leli$`e$vre-Berna, E.*; Chung, J.-H.*; Lee, S.-H.*; 植田 浩明*; 高木 英典*

no journal, , 

CdCr$$_2$$O$$_4$$はスピネル型構造をしており、正四面体の頂上にあるCd$$^{3+}$$モーメント間に幾何学的フラストレーションが存在している。非偏極中性子回折実験を行ったところ、転移温度7.8K以下で波数ベクトル$$Q$$=(0,$$delta$$,1)($$delta$$$$sim$$0.09)を持つ非整合磁気構造をとることがわかった。転移点において$$c$$軸が伸びて、立方晶から正方晶への構造相転移も同時に起こっている。一次元偏極中性子回折実験により、スピンの容易軸(あるいは面)を調べたところ、容易面が$$ac$$面であることがわかった。この結果から、基本構造は$$ac$$面を容易面とするスパイラル構造であることが示唆される。さらに詳細な構造を調べるために、TAS-1に設置されたCRYOPADを用いて三次元偏極中性子解析を行った。その結果、磁気構造が単純な円形のスパイラル構造ではなく、楕円形のスパイラル構造をとっていることが明らかになった。

口頭

Long-term monitoring soil carbon dynamics of Asian terrestrial ecosystem by an automated chamber network

Liang, N.*; Chiang, P.-N.*; Wang, Y.*; 寺本 宗正*; 高木 健太郎*; 近藤 俊明*; 小嵐 淳; Zhang, Y.*; Li, S.*; Fang, J.*; et al.

no journal, , 

Asian terrestrial ecosystems occupy vast areas from tropical forests and wetlands in Southeast Asia to boreal ecosystems in northeastern Asia, and as well as alpine ecosystems on the Tibet Plateau. These ecosystems make a significant contribution to the regional and global carbon budgets. Accurately quantifying CO$$_{2}$$/CH$$_{4}$$ balances is critical for setting targets for their emission reductions and to identify and promote effective mitigation strategies. Since the mid-1990s, we have been installing multichannel automated chamber systems boreal ecosystems in Siberian and Alaska, temperate forests and grassland in East Asia, wetlands and permafrost on the Tibetan Plateau, and subtropical and tropical forests in Southeast Asia, for continuous measurements of forest floor CO$$_{2}$$ budget as well as net ecosystem production. Among the sites, eight ecosystems are using for conducting soil warming experiments. This talk will present CO$$_{2}$$/CH$$_{4}$$ fluxes and their controls of representative Asian terrestrial ecosystems with the chamber network.

口頭

Long-term response and feedback of Asian terrestrial ecosystems carbon cycle to global warming

Liang, N.*; Zhang, Y.*; Chiang, P.-N.*; Lai, D.*; 寺本 宗正*; 高木 健太郎*; 近藤 俊明*; 小嵐 淳; Wang, Y.*; Li, S.*; et al.

no journal, , 

Asian terrestrial ecosystems occupy vast areas from tropical forests and wetlands in Southeast Asia to boreal ecosystems in northeastern Asia, and as well as alpine ecosystems on the Tibet Plateau. These ecosystems play important roles in regional and global carbon sink and global warming mitigation. Accurately quantifying CO$$_{2}$$/CH$$_{4}$$ balances is critical for setting targets for their emission reductions and to identify and promote effective mitigation strategies. Since the mid-1990s, we have been developing an automated chamber network that covers the boreal ecosystems in Siberian and Alaska, temperate forests and grassland in East Asia, wetlands and permafrost on the Tibetan Plateau, and subtropical and tropical forests and wetlands in Southeast Asia, for continuous measurements of CO$$_{2}$$/CH$$_{4}$$ budget as well as net ecosystem production. Among the sites, ten forests are using for conducting soil warming experiments. This talk will present long-term CO$$_{2}$$/CH$$_{4}$$ fluxes and their response and feedback to climate change.

口頭

メタン吸収能を考慮したアジア域の森林における土壌炭素動態の統括的観測

Liang, N.*; 寺本 宗正*; 高木 健太郎*; 近藤 俊明*; 小嵐 淳; 安藤 麻里子; 平野 高司*; 高橋 善幸*; 高木 正博*; 石田 祐宣*; et al.

no journal, , 

欧米に比べ、有機炭素が豊富な日本を含むアジアモンスーン地域の森林土壌は、微生物呼吸の温暖化に対する長期的なCO$$_{2}$$排出量増進の応答が大きいことに加え、温暖化に伴う土壌の乾燥化でCH$$_{4}$$吸収能が上昇する可能性も、土壌の劣化でCH$$_{4}$$吸収能が低下する可能性も秘めている。しかし、CH$$_{4}$$を含めた土壌炭素動態の気候変動応答に関わる観測データの欠如は、将来予測の大きな不確実性の一因となっている。そこで本研究では、森林における土壌炭素動態の気候変動影響メカニズムの解明に加え、世界的に前例のない、アジア域を網羅する森林土壌におけるCH$$_{4}$$吸収能に関する多地点連続観測、広域推定及び将来予測を行う。国立環境研究所が開発した世界最大規模のチャンバー観測ネットワークを活用して、北海道からマレーシアまでの広域トランゼクトに沿って選定した代表的な森林生態系を対象に、観測,分析,モデリングアプリーチ等を融合した研究を展開し、アジア域における超高解像な土壌CH$$_{4}$$/CO$$_{2}$$フラックスの広域推定と将来予測を目指す。

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