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論文

Utilization status at TIARA facility

春山 保幸; 瀧澤 春喜; 細野 雅一; 水橋 清*; 中村 義輝*; 兼谷 聡*; 浅井 孝博*; 川畑 道子*; 今井 浩二*

JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012, P. 177, 2014/03

2012年度のサイクロトロンにおけるビームタイムは2243.5時間であった。そのうち、バイオテクノロジーや医療分野の利用時間が最も多く、全体の1/4の利用時間を占める。外部への利用提供は17%であった。一方、静電加速器における利用日数は490日であった。そのうち、基盤技術分野の利用が46%と半分近くの利用割合を占めたが、宇宙材料の照射と原子炉材料の照射利用も多く、それぞれ18%, 15%の利用割合を占めた。外部への利用提供は8%程度であった。

論文

Feature in FY2011, utilization status and beam time proportion at TIARA facility

水橋 清; 瀧澤 春喜; 細野 雅一; 中村 義輝*; 兼谷 聡*; 望月 誠互*; 浅井 孝博*; 川畑 道子*; 大工原 和子*

JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 171, 2013/01

平成23年度は東日本大震災(平成23年3月11日)の影響を大きく受けた年であった。4月から予定していた加速器利用は5月中旬からの開始となり約1.5か月間利用できなかった。しかし、この期間に計画したビームタイムは運転開始後の隔週土曜日を実験利用日とすること等で補った。また、7月から9月までの3か月間の昼間の使用電力量を前年比で15%削減する要請に応えるため、昼間のサイクロトロンの利用を消費電力の少ないビーム条件(H,D: $$<$$20MeV)に制限することで削減を図った。こうした外部変化に対応するため、上期の実験計画を再募集し前年度末に作成したビームタイムの割付を見直すことで運転計画の調整を行った。これらの結果、昼間の使用制限値3600kWに対して、期間中3200kW以下と削減要請に十分応えた。また、年間を通してほぼ予定通りのビームタイム(時間/日数)が利用された。

論文

Identification of a Frenkel-pair defect in electron-irradiated 3$$C$$ SiC

Son, N. T.*; Janz$'e$n, E.*; 磯谷 順一*; 森下 憲雄; 花屋 博秋; 瀧澤 春喜; 大島 武; Gali, A.*

Physical Review B, 80(12), p.125201_1 - 125201_8, 2009/09

 被引用回数:9 パーセンタイル:42.11(Materials Science, Multidisciplinary)

耐放射線性炭化ケイ素(SiC)半導体デバイス開発の基礎データ取得のため、2MeV電子線照射により立方晶(3$$C$$)SiC中に生成する照射欠陥を電子常磁性共鳴法(EPR)により調べた。その結果、80$$sim$$100Kでの低温照射の場合、LE1とラベル付けされたEPRシグナルが観測されることが判明した。LE1シグナルの温度依存性,EPR測定角度依存性の結果と、スーパーセルを用いた数値計算の結果を比較することで、このLE1シグナルが、+3価の電荷を持ち、[100]方向に沿った、Si空孔(V$$_{rm Si}$$)と第二近接に位置するSi格子間原子(Si$$_{rm i}$$)フレンケルペア型の欠陥であると同定できた。加えて、低温照射ではこのLE1シグナルが主要欠陥であり、単一の空孔型欠陥は観測されないことも判明した。さらに、室温まで温度を上昇させると、LE1シグナルが消失することも併せて明らかとなった。

論文

Spin multiplicity and charge state of a silicon vacancy (${it T}$ $$_{V2a}$$) in 4${it H}$-SiC determined by pulsed ENDOR

水落 憲和*; 山崎 聡*; 瀧澤 春喜; 森下 憲雄; 大島 武; 伊藤 久義; 梅田 享英*; 磯谷 順一*

Physical Review B, 72(23), p.235208_1 - 235208_6, 2005/12

 被引用回数:47 パーセンタイル:83.83(Materials Science, Multidisciplinary)

炭化ケイ素(SiC)半導体中のSiサイトの空孔型欠陥(${it T}$ $$_{V2a}$$)のスピン(S)多重度と荷電状態をパルス電子-核二重共鳴法(ENDOR)を用いて決定した。試料にはn型の六方晶SiC(4${it H}$-SiC)を用い、3MeVの電子線を4$$times$$10$$^{18}$$/cm$$^{2}$$照射することで${it T}$ $$_{V2a}$$を導入した。電子スピン共鳴(ESR)測定により非常に強い$$^{29}$$Siの超微細相互作用(HF)が観測された342.3mTでのパルスENDOR測定を行い、得られたシグナルを電子スピン及び核スピンのゼーマン分裂,HF分裂を考慮して解析した結果、${it T}$ $$_{V2a}$$はこれまで提唱されていた中性空孔ではなく、荷電状態-1,スピン状態S=3/2のSi空孔であると同定できた。

論文

ガス処理用300keV電子ビーム照射場における吸収線量率分布

箱田 照幸; 須永 博美; 瀧澤 春喜; 廣田 耕一; 小嶋 拓治

Radioisotopes, 53(2), p.59 - 69, 2004/02

汚染排ガス処理への応用拡大が検討される300keV以下の低エネルギー電子ビーム(EB)は、汚染排ガス中で散乱し、その結果ガス中において不均一な吸収線量率分布を与える。そこで、高効率な排ガス処理システムの構築のためには、線量計測が不可欠である。本研究では、空気を満たした照射容器内で2種のポリマーフィルム型線量計による深度線量率の計測,アルミニウム製全吸収型カロリメータによる深度エネルギーフルエンス率の計測を行うとともに、半経験的電子輸送コード(EDMULTコード)による深度線量率分布の計算結果と比較しながら、300keVのEB照射場の線量計測に関する研究を行った。その結果、空気中におけるビームの広がりを考慮することにより、CTA線量計及びGafchromic線量計を用いて実測した深度線量率がEDMULTコードによる計算結果と分布の傾向がよく一致することがわかった。また試作したカロリメータによるエネルギーフルエンス率は、フィルム型線量計から得られた値に比べて8$$sim$$11%小さかった。この差は、実験誤差を考えると非常に小さな値である。以上のことから、低エネルギーEB照射場において、本研究で開発したカロリメータによりあらかじめポリマーフィルム線量計を校正しておくことにより、これらの線量計による線量率計測が可能となることが明らかとなった。

論文

3-45MeV/u ion beam dosimetry using thin film dosimeters

小嶋 拓治; 須永 博美; 瀧澤 春喜*; 花屋 博秋; 橘 宏行*

Radiation Physics and Chemistry, 68(6), p.975 - 980, 2003/12

 被引用回数:2 パーセンタイル:19.75(Chemistry, Physical)

低LET放射線に対する特性が明らかになっている4種のフィルム線量計を3-45MeV/uのイオンビームに応用した。低LET放射線を基準とした線量計の相対応答は、いずれもおよそ1から10MeV/(mg/cm$$^{2}$$)であり、阻止能が高くなるにしたがって徐々に小さくなる。特性を明らかにしたこれらの線量計によるイオンビーム線量測定における不確かさは、フルエンス測定における不確かさを$$pm$$2%含んで$$pm$$5%(1$$sigma$$)より良かった。特性を明らかにしたGaf線量計を用いることにより、それぞれ1及び10$$mu$$mより良い空間分解能で平面及び深度方向の線量分布測定ができることがわかった。

論文

EPR studies of the isolated negatively charged silicon vacancies in ${it n}$-type 4${it H}$- and 6${it H}$-SiC; Identification of ${it C}$$$_{3v}$$ symmetry and silicon sites

水落 憲和*; 山崎 聡*; 瀧澤 春喜; 森下 憲雄; 大島 武; 伊藤 久義; 磯谷 順一*

Physical Review B, 68(16), p.165206_1 - 165206_11, 2003/10

 被引用回数:39 パーセンタイル:83.1(Materials Science, Multidisciplinary)

4H-及び6H-SiC中の負に帯電した孤立シリコン空孔(V$$_{Si}$$$$^{-}$$)を電子常磁性共鳴(EPR)によって調べた。空孔型の欠陥は、室温での3MeV電子線照射により結晶へ導入した。また、照射後、アルゴン中300$$^{circ}$$Cで熱処理することでC起因の孤立空孔を消滅させた。$$^{13}$$Cの超微細相互作用より得られるEPRシグナルを解析した結果、V$$_{Si}$$$$^{-}$$はSiC中のヘキサゴナルサイト及びキュービックサイトに存在するV$$_{Si}$$$$^{-}$$(I)とV$$_{Si}$$$$^{-}$$(II)があることが判明した。さらに、$$^{13}$$Cの超微細相互作用シグナルの角度依存性を詳細に調べた結果、V$$_{Si}$$$$^{-}$$に近接するC原子の配置は通常のテトラヘドラルではなく、ゆがんだ(C$$_{3v}$$)対称であることが判明した。

論文

Dosimetry for a few hundred keV electron beams

小嶋 拓治; 箱田 照幸; 須永 博美; 瀧澤 春喜; 花屋 博秋

Proceedings of 9th International Conference on Radiation Curing (RadTech Asia '03) (CD-ROM), 4 Pages, 2003/00

300keV電子線について、受感部の厚さが8-$$mu$$mのガフクロミックフィルム線量計により線量率測定を、試作したアルミ製全吸収型カロリメータによりエネルギーフルエンス測定をそれぞれ行うとともに、深部線量分布の半経験的計算をEDMULTコードにより行った。そして、空気中の深さに対する線量率分布及びエネルギーフルエンスに関する3つの方法による予備知見結果を比較した。これらの結果に基づき、300keV電子線の線量測定に対する影響因子について議論した。

論文

Continuous-wave and pulsed EPR study of the negatively charged silicon vacancy with S=3/2 and C$$_{3nu}$$ symmetry in $$n$$-type 4H-SiC

水落 憲和*; 山崎 聡*; 瀧澤 春喜; 森下 憲雄; 大島 武; 伊藤 久義; 磯谷 順一*

Physical Review B, 66(23), p.235202_1 - 235202_12, 2002/12

 被引用回数:99 パーセンタイル:94.87(Materials Science, Multidisciplinary)

SiC中の固有欠陥の構造を明らかにするために電子線照射したn型4H-SiCの空孔型欠陥をEPR(electron paramagnetic resonance)により調べた。本研究では、S=1と報告されているT$$_{V2a}$$センターについて詳細に調べた。パルスEPRのニューテーション法を用いて測定を行ったところS=1ではなくS=3/2であることが明らかになった。$$^{13}$$Cの超微細相互作用の解析より、このセンターがシリコン単一空孔に由来することが決定された。また、このセンターは負に帯電し、C$$_{3nu}$$対称(C軸方向の炭素と他の3個の炭素とが等価でない歪みを有する)であることも見出された。

論文

Dosimetry for 3-45 MeV/u ion beams using thin film dosimeters

小嶋 拓治; 須永 博美; 瀧澤 春喜; 花屋 博秋; 橘 宏行*

JAERI-Review 2002-035, TIARA Annual Report 2001, p.123 - 124, 2002/11

$$^{60}$$Co$$gamma$$-線や2MeV電子線について特性が十分に明らかにされている、厚さ約10-200mmの薄いフィルム線量計をイオンビーム線量測定に応用した。線量範囲0.005-200kGyを$$pm$$5%以内の精密度でカバーする線量測定技術の開発のため、高精密なフルエンス測定技術の開発とともに、薄いフィルム線量計の応答の線エネルギー付与(LET) 特性研究を行った。また、平面及び深度方向の空間分解能がそれぞれ約1$$mu$$m及び10$$mu$$m未満の線量分布測定技術を開発した。最近の開発成果の概要をまとめて記す。

論文

Application of thin film dosimeters to measurement of ion beam dose distribution, 2

小嶋 拓治; 須永 博美; 瀧澤 春喜; 花屋 博秋; 橘 宏行

JAERI-Review 2001-039, TIARA Annual Report 2000, p.120 - 121, 2001/11

MeV/uイオンビームについて特性を明らかにしたGafフィルム(MD-1260)をプラスチックファントム中平面方向の線量分布測定に応用した。450MeV $$^{129}$$Xe$$^{23+}$$イオンを厚さ10$$mu$$mのメッシュマスク材(線幅6$$mu$$m 格子内側距離19$$mu$$mを通して照射することによりGafフィルム上に人為的に線量分布をつくった。そして、フィルムの放射線誘起着色を直径1$$mu$$mの分析光をもつ顕微分光光度計を用いて測定を試みた。この結果、フィルムは十分な先鋭度を持って平面方向の照射領域を正確に示すとともに、線量応答特性に基づき吸光度から線量に換算することにより空間分解能1$$mu$$mで線量分布測定ができる可能性があることが明らかになった。

論文

Characterization and evaluation studies on some JAERI dosimetry systems

小嶋 拓治; 須永 博美; 橘 宏行; 滝沢 春喜; 田中 隆一

IAEA-TECDOC-156, p.91 - 98, 2000/06

アラニン線量計を主として、原研で開発し使用している数種類の線量測定システムについて、線量率、放射線照射中の温度、線量計読み取り時の温度や素子の方向等が、線量応答に与える影響を定量的に明らかにした。これらにより、$$^{60}$$Co$$gamma$$線、0.15~3MeV電子線及び制動放射X線のリファレンス/トランスファー線量計あるいはルーチン線量計としての特性を評価した。これとともに、線量相互比較を通じて、これらの線量測定システムにより与えられる線量値の信頼性をチェックした。本成果は、1995年より行われたIAEAの研究協力計画「放射線プロセスにおける品質保証のための大線量測定システムの特性研究と評価」の一環として得られたものである。

論文

Application of thin film dosimeters for 3-45MeV/amu ion beams

小嶋 拓治; 須永 博美; 瀧澤 春喜; 橘 宏行

JAERI-Conf 2000-001, p.310 - 313, 2000/03

3-45MeV/amuイオンビームの0.005~200kGyの線量測定を目的として、低LET放射線($$^{60}$$Co-$$gamma$$線またはMeV電子線)について応答特性を既に明らかにした、アラニン、三酢酸セルロース(CTA)等厚さ10-200$$mu$$mのフィルム線量計の応用を行った。まず、ファラデーカップ(FC)を用いたフルエンス測定値の精度を、フルエンスの均一な照射場における熱量計との同時計測により評価した。この結果、数nA/cm$$^{2}$$レベルで両者の比は1.02$$pm$$2%でいずれのむイオンビームについてもよく一致した。次に、FC計測に基づき応答の直線性ある線量域でフィルム線量計を照射し、その応答を低LET放射線の場合と比較した。いずれの線量計も高LETになるに従い応答が徐々に低下する傾向をそれぞれ$$pm$$4%以内の精度で同様に示した。これから、低LET放射線で構成したこれらのフィルム線量計が、適当な補正を加えることによりイオンビームにも応用可能であることを明らかにした。

論文

Dosimetry systems for characteristics study of thin film dosimeters, 4; Fluence measurement and LET characteristics study of film dosimeters

小嶋 拓治; 須永 博美; 瀧澤 春喜; 橘 宏行

JAERI-Review 99-025, TIARA Annual Report 1998, p.100 - 102, 1999/10

3$$sim$$45MeV/amuのイオンビームのフルエンス測定について、これまでに総電荷量5nc/cm$$^{2}$$以上では$$pm$$2%の高い精度が得られている。これに基づき、ファラデーカップのサプレッション電圧の最適化や非照射時の暗電流評価を行い、これ以下の電流域についても$$pm$$2%以内の精度が得られることを明らかにした。また、4種のフィルム線量計のLET特性を低LET放射線の場合に規格化して整理することにより、低LET放射線で得られる校正曲線への補正係数を$$pm$$4%以内で与えた。これにより、これまで着色量等の分布でしかなかった情報を線量分布として表すことが可能となった。このため、積層フィルム中の深度線量分布測定などの応用を進めている。

報告書

植物検疫を目的とした食品照射技術の検討; 食品照射技術検討ワーキンググループ報告書

須永 博美; 伊藤 均*; 高谷 保行*; 滝沢 春喜; 四本 圭一; 平野 剛*; 田中 隆一; 徳永 興公*

JAERI-Tech 99-046, 63 Pages, 1999/06

JAERI-Tech-99-046.pdf:3.7MB

我が国における食品照射の実用化は、馬鈴薯の発芽防止を目的として1973年に世界に先駆けて開始された。その後、馬鈴薯以外の食品照射は、我が国では実用化されていない。しかし、食品の検疫処理に多量に用いられている臭化メチルの使用禁止への国際的な動向及び国内における病原大腸菌等による食中毒の多発という食品を取り巻く最近の状況変化を考慮すると、近い将来食品照射が必要とされる可能性は極めて高い。そこで、食品照射における照射効果や照射技術の両者に関する研究実績を有する我が国唯一の研究機関である高崎研では、我が国における食品照射の実用化を技術面から支援するため、平成9年8月に環境・資源利用研究部及び放射線高度利用センターから成るワーキンググループを結成した。本報告は食品照射実用化に必要な技術的課題、問題点について検討した結果である。

論文

Dosimetry systems for 5-20MeV/amu heavy charged particle beams

小嶋 拓治; 須永 博美; 滝沢 春喜; 橘 宏行

IAEA-TECDOC-1070, p.197 - 202, 1999/03

TIARA AVFサイクロトロンからの5~20MeV/amuイオンビームを対象とした吸収線量測定を目的として、ファラデーカップ、全吸収型熱量計及びフィルム線量計といった測定システムの開発を行った。リアルタイムのビームモニタに用いるファラデーカップによる粒子フルエンス測定における不確かさを、粒子エネルギー公称値をもとに算出した評価値$$Phi$$$$_{e}$$と実測値$$Phi$$$$_{m}$$を比較することにより評価し、数10pA/cm$$^{2}$$(電荷測定値にして数nc/cm$$^{2}$$)レベルの低フルエンスであっても、平均の$$Phi$$$$_{m}$$/$$Phi$$$$_{e}$$は1.02であることを明らかにした。このフルエンス測定に基づき、アラニンフィルム及びラジオクロミック(FWT-60)測量計のイオンビームに対する線量応答特性を調べた。低LET放射線の場合に比べ、これらの線量計の相対線量応答は線量計素子中の変化を考慮して求めた平均質量衝突阻止能が約100MeV/g/cm$$^{2}$$以上から減少する傾向を示した。

論文

原研におけるポジトロンファクトリー計画の検討,11; 大出力電子リニアックのための要素技術開発の進展

須永 博美; 岡田 漱平; 滝沢 春喜; 金子 広久; 河裾 厚男; 四本 圭一

Proceedings of 23rd Linear Accelerator Meeting in Japan, p.313 - 315, 1998/00

原研において設置計画をすすめているポジトロン利用研究施設(POF)について、これまでに実施した設計研究の中で特に技術的可能性を実証する必要があるものについて試作及び性能確認を行った結果を述べる。検討項目は大出力電子リニアックに用いるクライストロンのRF窓及びリニアックからの電子ビームを水冷ターゲットへ取り出すためのビーム窓である。RF窓についてはPOFに用いるクライストロンが既存のものでは得られない大(平均)出力を要するため、新たに開発しなければならず、そのキーポイントとなる部分であることにより開発を進めた。その結果既存のものをベースとし、冷却方法を工夫することにより性能を満たすことが確認できた。また、ビーム窓については試験装置を試作し、窓として予定しているチタン、タンタルについて電子ビームによる耐熱試験を実施し、実機の場合の7.5倍以上のビーム量で異常のないことが確認できた。

論文

Fluence measurements applied to 5-20MeV/amu ion beam dosimetry by simultaneous use of a total absorption calorimeter and a Faraday cup

小嶋 拓治; 須永 博美; 滝沢 春喜; 橘 宏行; 田中 隆一

Radiation Physics and Chemistry, 53(2), p.115 - 121, 1998/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:15.58(Chemistry, Physical)

TIARA AVFサイクロトロンから得られる数10MeV/amuイオンのビーム電流測定用ファラデーカップを製作し、$$^{60}$$Co-$$gamma$$線や1~10MeV電子線の高線量域で技術が確立されているフィルム線量計の特性を調べるためのビームモニタとしての応用を進めている。フルエンスが均一な拡大照射野においてエネルギーフルエンス測定用全吸収型熱量計をファラデーカップと同時に用いることにより、5~20MeV/amuのイオンビームのフルエンス測定における不確かさを評価した。フルエンス評価値をサイクロトロン加速器のパラメータから導かれる粒子エネルギー公称値に基づいて求め、実測値と比較した。この結果、粒子当たりのエネルギーが5~20MeV/amuの範囲のイオンビームのほとんどについて、総電荷量が5nc/cm$$^{2}$$以上の測定においては、実測値/評価値の比の平均は1.024、精密度は68%信頼度で$$pm$$2%以内であることが明らかとなった。

論文

Positron factory project

岡田 漱平; 須永 博美; 金子 広久; 河裾 厚男; 益野 真一*; 滝沢 春喜; 四本 圭一

JAERI-Conf 97-003, p.180 - 185, 1997/03

ポジトロンファクトリー計画について、陽電子の時徴と計画の目的、施設の概要を述べる。また、施設建設に向けてのこれまでの設計研究の成果のうち、高出力電子リニアックの技術検討、高出力ビーム対応電子/陽電子コンバータの開発、多チャンネル単色陽電子ビーム同時形成法の提案と実証試験及び陽電子モデレータの効率向上方策の検討の結果について発表を行う。

論文

Study on dosimetry systems for a few tens MeV/u ion beams

小嶋 拓治; 須永 博美; 滝沢 春喜; 橘 宏行

JAERI-Conf 97-003, 00(00), p.492 - 494, 1997/00

イオンビームの吸収線量及びその試料内の分布を測定するため、全吸収型カロリメータ、ファラデーカップ、及び$$^{60}$$Coガンマ線・0.15~3MeV電子線に対する線量応答特性が明らかな数種のフィルム線量計から構成される線量測定システムの開発を進めている。このため、TIARAのAVFサイクロトロンから得られる数10MeVのイオン(価数:+1~+8)の均一フルエンス場(100$$times$$100mm$$^{2}$$)で、これらを同時に照射する装置を設計・製作した。これを用い、カロリメータ及び加速器に付属するエネルギー分析器の値を比較することにより、電流測定における不確かさを評価した。また、簡便な吸収線量(分布)測定のため、フィルム線量計の応答特性を調べるとともに、積層したフィルムを用いた測定から得られた深部線量分布の結果を計算と比較した。

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