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O-BO
-SiO glass plate with bearing NiO for heat center and structural probe富田 夏奈*; 岸 哲生*; 松村 大樹; 矢野 哲司*
Journal of Non-Crystalline Solids, 597, p.121891_1 - 121891_10, 2022/12
被引用回数：2 パーセンタイル：11.26(Materials Science, Ceramics)NaO-BO-SiO glass plate phase separated in spinodal was partially remelted and homogenized by laser heating. As heat generation source, 0.8 mol% NiO was added to absorb continuous-wave laser with 
=1064 nm. After acid leaching, borate phase with NiO was remaining partially in laser irradiated area. X-ray Absorption Fine Structure (XAFS) spectra revealed that Ni
in laser irradiated area showed coordination change from 6 coordinated octahedral to 5 coordinated in square pyramid along with apparent color change from green to brown. Similar change was observed in water-quenched specimen from 1000
C. Ni transition gave additional structural information in phase separate / homogeneous glass, which was difficult to be distinguished by spectroscopy which focuses on covalent bonding of glass network.
宮部 昌文; 佐藤 志彦; 若井田 育夫; 寺林 稜平*; Sonnenschein, V.*; 富田 英生*; Zhao, Y.*; 坂本 哲夫*
Journal of Physics B; Atomic, Molecular and Optical Physics, 54(14), p.145003_1 - 145003_8, 2021/07
被引用回数：2 パーセンタイル：14.92(Optics)高繰返しチタンサファイアレーザーとウランホローカソードランプを用いて、2色2段階光イオン化光ガルバノ分光法により、ウランの2段階共鳴イオン化スキームの探索を行った。基底状態のウラン原子を1段目のレーザー光で5つの偶パリティ励起準位に遷移させ、2段目のレーザー波長をスキャンすることで多くのイオン化遷移を観察した。1段目のレーザー光を遮断することで、単色・2光子イオン化遷移の同定も行った。これらの結果から、イオン化ポテンシャル(49958.4cm
)から51150cmまでのエネルギー範囲で、50個以上のウランの奇パリティ自動イオン化準位を見出した。得られた準位エネルギーは、これまでに報告されている値と
1cm以内で一致した。これらの結果から、工学院大学や名古屋大学と共同開発している共鳴イオン化スパッタ分析装置を用いた放射性微粒子のウラン分析のための基礎データを取得することができた。
伊藤 主税; 前田 茂貴; 井上 利彦; 富田 英生*; 井口 哲夫*
Radiation Protection, 40(6), p.491 - 495, 2020/11
Nbドシメータは、中性子断面積のエネルギー分布が鉄の弾き出し損傷関数と相似であり、高速中性子照射量や鉄のdpa評価に適するとともに、反応生成核種である
Nbは半減期が16.4年と長く、材料サーベイランス試験における性子照射量モニタになる利点を有する。本研究では、Nbドシメータを溶解・乾燥固化処理して自己吸収効果を低減させるとともに、誘導結合プラズマ質量分析装置でその重量を精度よく求め、誤差4%の高精度で反応率を測定できた。さらに、Nbドシメータ溶解に非放射性Nbを添加することにより、不純物の放射化物である
Taに起因する妨害X線の影響を定量評価し、反応率の測定精度低下を抑制した。本手法を「常陽」のドシメトリーに適用して
Nb(n,n')Nb反応率を測定した結果、Nbドシメータによる測定値と多重放射化箔法による評価値の比は誤差の範囲内で一致し、Nb反応率の高精度測定法を確立した。さらに、レーザー共鳴イオン化質量分析法を用いたNb収率の精密測定法を提案し、Nb原子の超微細構造を利用してNb原子核を選択的に共鳴イオン化する手法を開発した。
He
excimer cluster tracers in superfluid helium-4 via neutron-
He absorption reactionSonnenschein, V.*; 辻 義之*; 國立 將真*; 久保 渉*; 鈴木 颯*; 富田 英生*; 鬼柳 善明*; 井口 哲夫*; 松下 琢*; 和田 信雄*; et al.
Review of Scientific Instruments, 91(3), p.033318_1 - 033318_12, 2020/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Instruments & Instrumentation)For the purpose of future visualization of the flow field in superfluid helium-4, clusters of the triplet state excimer He are generated along the micro-scale recoil tracks of the neutron-absorption reaction n + He 
T + p. This reaction is induced by neutron irradiation of the He fraction contained in natural isotopic abundance liquid helium with neutron beams either from the Japan Proton Accelerator Research Complex, Materials and Life Science Experimental Facility (J-PARC)/Materials and Life Science Experimental Facility or from the Kyoto University Institute for Integrated Radiation and Nuclear Science. These He clusters are expected to be ideal tracers of the normal-fluid component in superfluid helium with several advantageous properties. Evidence of the excimer generation is inferred by detection of laser induced fluorescence emitted from the He clusters excited by a purpose-built short pulse gain-switched titanium:sapphire (Ti:sa) laser operating at a wavelength of 905 nm. The setup and performance characteristics of the laser system including the Ti:sa and two continuous wave re-pumping lasers are described. Detection at the fluorescence wavelength of 640 nm is performed by using optical bandpass filtered photomultiplier tubes (PMT). Electrical noise in the PMT acquisition traces could successfully be suppressed by post-processing with a simple algorithm. Despite other laser-related backgrounds, the excimer was clearly identified by its fluorescence decay characteristics. Production of the excimer was found to be proportional to the neutron flux, adjusted via insertion of different collimators into the neutron beam. These observations suggest that the apparatus we constructed does function in the expected manner and, therefore, has the potential for groundbreaking turbulence research with superfluid helium.
栗原 モモ*; 保高 徹生*; 青野 辰雄*; 芦川 信雄*; 海老名 裕之*; 飯島 健*; 石丸 圭*; 金井 羅門*; 苅部 甚一*; 近内 弥恵*; et al.
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 322(2), p.477 - 485, 2019/11
被引用回数：6 パーセンタイル：45.72(Chemistry, Analytical)福島県の淡水に含まれる低レベル溶存態放射性セシウム濃度の測定に関する繰り返し精度と再現精度を評価した。21の実験施設が5つの異なる前濃縮法(プルシアンブルー含浸フィルターカートリッジ,リンモリブデン酸アンモニウム共沈,蒸発,固相抽出ディスク、およびイオン交換樹脂カラム)によって10L試料3検体を前濃縮し、放射性セシウム濃度を測定した。全
Cs濃度測定結果のzスコアは2以内で、手法間の誤差は小さいことが示された。一方で、各実験施設内の相対標準偏差に比べて、施設間の相対標準偏差は大きかった。
He
clusters via neutron-He absorption reaction toward visualization of full velocity field in quantum turbulence松下 琢*; Sonnenschein, V.*; Guo, W.*; 林田 洋寿*; 廣井 孝介; 広田 克也*; 井口 哲夫*; 伊藤 大介*; 北口 雅暁*; 鬼柳 善明*; et al.
Journal of Low Temperature Physics, 196(1-2), p.275 - 282, 2019/07
被引用回数：1 パーセンタイル：3.68(Physics, Applied)For flow visualization study of quantum turbulence in superfluid He, He excimers are unique tracers which follow only normal-fluid component flow above 1 K. To generate detectable small He clouds (clusters) required for full-space velocity field measurements, we have adopted a new method based on neutron absorption reaction of He impurities in He and conducted proof-of-principle experiments. Generation of the He excimers was detected by laser-induced fluorescence using photomultiplier tubes. The fluorescence was observed to increase proportionally to the neutron flux, suggesting that a sufficient amount of He excimers were generated by neutrons. We also estimated the number of He excimers possibly generated by 
-rays and found that the relevant contribution was less than 40%. Thus, the majority of the He excimers was confirmed to be generated via n-He absorption reactions.
坂本 哲夫*; 森田 真人*; 金成 啓太*; 富田 英生*; Sonnenschein, V.*; 齊藤 洸介*; 大橋 雅也*; 加藤 弘太郎*; 井口 哲夫*; 河合 利秀*; et al.
Analytical Sciences, 34(11), p.1265 - 1270, 2018/11
被引用回数：10 パーセンタイル：32.91(Chemistry, Analytical)Characterization of radionuclides in Fukushima is important to determine their origins and current state in the environment. Radionuclides exist as fine particles and are mixed with other constituents. A measurement method with both micro-imaging capability and highly selective element detection is necessary to analyze these particles. We developed such an imaging technique using a time-of-flight secondary ion mass spectrometry and wavelength tunable Ti:Sapphire lasers for resonance ionization of target elements without mass interference. This is called resonant laser ionization sputtered neutral mass spectrometry. The instrument has high lateral resolution and higher ionization selectivity using two-step resonance excitation of Cs with two lasers at different wavelengths. Optimization of the wavelength for resonance ionization using a Cs compound was performed, and a real environmental particle containing radioactive Cs was analyzed. Isotope images of three kinds of Cs were successfully obtained without interfere from Ba isotopes for the first time.
-ray for improvement neutron emission profile measurement内田 雄大*; 高田 英治*; 藤崎 明広*; 磯部 光孝*; 小川 国大*; 篠原 孝司; 富田 英生*; 河原林 順*; 井口 哲夫*
Review of Scientific Instruments, 85(11), p.11E118_1 - 11E118_4, 2014/11
被引用回数：12 パーセンタイル：45.24(Instruments & Instrumentation)Neutron and -ray discrimination with a digital signal processing system has been used to measure the neutron emission profile in magnetic confinement fusion devices. However, a sampling rate must be set low to extend the measurement time because the memory storage is limited. Time jitter decreases a discrimination quality due to a low sampling rate. As described in this paper, a new charge comparison method was developed. Furthermore, automatic neutron- discrimination method was examined using a probabilistic approach. Analysis results were investigated using the figure of merit. Results show that the discrimination quality was improved. Automatic discrimination was applied using the EM algorithm and k-means algorithm.
石原 康平*; 河原林 順*; 富田 英生*; 中 竜大*; 浅田 貴志*; 森島 邦博*; 中村 光廣*; 前田 茂貴; 井口 哲夫*
Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 4, p.661 - 664, 2014/04
本研究では、原子炉の使用済燃料周辺等における高線環境下での中性子測定に向けて、新型の原子核乾板NGITA(Neutron-Gamma Image TrAcker)の開発を行っている。原子核乾板の現像確率は一般に、現像液の温度に依存することが知られているので、今回は現像液温度によりS/N比の向上をはかり、NGITA乾板の高線下での中性子測定に向けた最適な現像液温度を評価した。
前田 茂貴; 伊藤 主税; 石原 康平*; 高木 恵輔*; 湊 春奈*; 坂井 陽介*; 河原林 順*; 富田 英生*; 井口 哲夫*
Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 4, p.665 - 669, 2014/04
本研究では、原子炉の使用済燃料棒周辺等における高線バックグラウンド下での中性子測定に向けて、新型の原子核乾板とアンフォールディング手法を組合せた測定手法の開発を行っている。原子核乾板には中性子起因の反跳陽子による飛跡が記録される。反跳陽子の飛跡長は中性子のエネルギーに依存することから、その応答関数を評価し、飛跡長から中性子エネルギースペクトルをアンフォールディングによって評価できることを示した。
-ray fields with novel nuclear emulsion technique石原 康平*; 高木 恵輔*; 湊 春奈*; 河原林 順*; 富田 英生*; 前田 茂貴; 中 竜大*; 森島 邦博*; 中野 敏行*; 中村 光廣*; et al.
Radiation Measurements, 55, p.79 - 82, 2013/08
被引用回数：2 パーセンタイル：17.16(Nuclear Science & Technology)原子核乾板を用いた高線下での中性子測定に向け、新規に開発を進めている原子核乾板について線に対する乾板応答シミュレーション結果と実験結果との比較により、潜像が現像されるには付与エネルギーに閾値が存在する可能性が示唆され、線に対する感度を低減するためにAgBr結晶粒径微細化が有用であることがわかった。新型乾板の中性子と線の感度を比較し、/n比8桁で測定できる可能性を得た。
川原 啓孝; 山本 雅也; 富田 悦夫; 高松 操
JAEA-Technology 2012-030, 50 Pages, 2012/09
JAEA-Technology-2012-030.pdf:6.16MB
JAEA-Technology-2012-030-appendix(CD-ROM).zip:21.06MB
「常陽」では、炉内観察結果より、計測線付実験装置(MARICO-2)試料部集合体のハンドリングヘッドとラッパ管継ぎ手を接続する固定ピン6本が脱落していることが確認された。よって、炉内で脱落した固定ピンの原子炉の安全性に対する影響を評価するため、炉内でのルースパーツの挙動を評価した。
上田 良夫*; 大宅 薫*; 芦川 直子*; 伊藤 篤史*; 小野 忠良*; 加藤 太治*; 川島 寿人; 河村 学思*; 剣持 貴弘*; 斎藤 誠紀*; et al.
プラズマ・核融合学会誌, 88(9), p.484 - 502, 2012/09
特定領域科研費「核融合炉実現を目指したトリチウム研究の新展開」のレビューのうち第3章4節を執筆した。JT-60Uの30秒Hモード放電では外側ダイバータ板からの炭化水素の発生量が多いときに容器内に残留する水素量が増加することを示した。さらに外側ダイバータ板から発生した炭化水素がプラズマ中でどのような経路を輸送されるのかを調べるため、人為的に外側ダイバータから
CH
を注入する実験を行い、実験後にダイバータ・タイルを取り出しタイル上の堆積物を同定した。その結果、注入口のほぼ正面の内側ダイバータ・タイル上にCが多量のHとともに検出された。この結果は、磁力線を横切った輸送が支配的であること、及びCとHが結合した形態で輸送された可能性が高いことを示しており、これらから中性の炭化水素、すなわちCH
, x=1
4の形態で外側ダイバータから内側ダイバータまで輸送されたと解釈される。
field using new type of nuclear emulsion河原林 順*; 石原 康平*; 高木 恵輔*; 富田 英生*; 井口 哲夫*; 中 竜大*; 森島 邦博*; 前田 茂貴
Journal of ASTM International (Internet), 9(3), 5 Pages, 2012/03
新しい原子核乾板法を用いた高線下での中性子測定法の開発を行っている。中性子照射実験により新型原子核乾板の検出感度曲線(阻止能-銀粒子密度の関係)を求め、その検出感度曲線を用いてモンテカルロシミュレーションによる線飛跡シミュレーションを行った。さらに、線照射実験によりシミュレーションの妥当性を評価した。銀粒子径を60
mにすることで、中性子と線の感度比が向上し、中性子エネルギースペクトル測定が可能となる見通しを得た。
小泉 智; Zhao, Y.; 富田 陽子*; 近藤 哲男*; 岩瀬 裕希; 山口 大輔; 橋本 竹治
European Physical Journal E, 26(1-2), p.137 - 142, 2008/05
被引用回数：59 パーセンタイル：86.34(Chemistry, Physical)セルロースは一般には水に不溶であるが微生物(酢酸菌)が生成するバクテリアセルロースゲルは総体積の99%もの水を含むことができる。これは驚異の含水率における超分子系と位置付けることができる。そのからくりを解き明かすべく中性子超小角散乱法によってセルロース組織中のアモルファス領域と水の分布を解析すると、水は数ナノメータサイズのミクロフィブリル(微結晶)の周辺から階層的に閉じ込められていることが明らかとなった。この階層構造は微生物の生態(特に細胞運動)と深く関連があり微生物の培養条件との関連を論じる。また構造階層性と含水率の関係を散乱法で求められたフラクタル次元をもとに解析した。
坂井 陽介*; 湊 春奈*; 石原 康平*; 富田 英生*; 河原林 順*; 井口 哲夫*; 中 竜大*; 浅田 貴志*; 森島 邦博*; 中野 敏行*; et al.
no journal, ,
高線環境下での中性子スペクトル測定手法として、新型原子核乾板とそのデータ処理方法を開発している。荷電粒子の3次元飛跡を記録できる原子核乾板を用いた高速中性子測定では、乾板中の水素原子核と中性子の弾性散乱によって生成される反跳陽子の飛跡を解析することで、入射中性子エネルギースペクトルなどの情報が得られる。そこで、原子核乾板内反跳陽子飛跡の高速自動解析法の開発を行っている。14MeV中性子を用いた基礎実験により、目視と自動解析により得られた反跳陽子飛跡長分布がモデル計算結果とおよそ一致することを確認した。
坂井 陽介*; 湊 春奈*; 石原 康平*; 富田 英生*; 河原林 順*; 井口 哲夫*; 中 竜大*; 浅田 貴志*; 森島 邦博*; 中野 敏行*; et al.
no journal, ,
高線環境下での中性子スペクトル測定手法として、新型原子核乾板とそのデータ処理方法を開発している。荷電粒子の3次元飛跡を記録できる原子核乾板を用いた高速中性子測定では、乾板中の水素原子核と中性子の弾性散乱によって生成される反跳陽子の飛跡を解析することで、入射中性子エネルギースペクトルなどの情報が得られる。そこで、原子核乾板内反跳陽子飛跡の高速自動解析法の開発を行っている。14MeV中性子を用いた基礎実験により、目視と自動解析により得られた反跳陽子飛跡長分布がモデル計算結果とおよそ一致することを確認した。
宮部 昌文; 岩田 圭弘; 富田 英生*; 森田 真人*; 坂本 哲夫*
no journal, ,
ネオジムの同位体組成は核鑑識捜査や核燃料の燃焼度評価など、原子力の広い分野で利用されており、現在の分析手法の主流はTIMSやICP-MSなどである。しかし廃炉作業で得られる分析試料には、発生源の異なる微粒子が混在しており、個別の微粒子を区別しないこれらの分析法では、その起源や履歴の情報が失われてしまう。逆に、微粒子毎の燃焼度から、その起源や履歴を知ることができれば、事故の進展挙動の解明や臨界安全評価を行う上で重要な情報となる。このため、我々は個々の微粒子中の核種分布が測定可能な、イオンスパッタ質量分析イメージング法の適用を進めており、その同重体干渉対策として、レーザー共鳴2次中性原子質量分析法(rL-SNMS)の開発を行っている。本研究では、ネオジムのrL-SNMSに適した2波長2段階イオン化スキームを得るための分光実験を行った。これにより、従来報告されていた電離スキームよりも電離効率の高い電離スキームを見出すことが出来たほか、従来よりも高い精度でネオジム原子のイオン化ポテンシャルを決定することができた。
林 翔太*; 高田 英治*; 磯部 光孝*; 小川 国大*; 河原林 順*; 富田 英生*; 井口 哲夫*; 佐藤 聡
no journal, ,
核融合プラズマにおける中性子発生プロファイルの空間的、時間的挙動を測定するため、シンチレーション ファイバー(SF)を用いた中性子指向性検出器を開発した。本検出器ではSFを密接に配置し、各SFからの信号をマルチアノード光電子増倍管により独立に処理することにより、指向性向上を目指している。FNSのDD中性子源を用いて、開発した検出器による中性子計測実験を行った。線による波高値がDD中性子による波高値と同程度であり、DD中性子場では波高値による中性子と線の弁別が困難ではあったが、波高分布上のDD中性子に起因すると考えられるエッジ部分面積がPHITSシミュレーションによる結果と同様の中性子入射角度依存性を示しており、本検出器により高指向性が実現できる可能性が示された。今後、DT中性子場における特性評価を行う。
富田 英生*; 齊藤 洸介*; 大橋 雅也*; Sonnenschein, V.*; 加藤 弘太郎*; 鈴木 颯*; 井口 哲夫*; 森田 真人*; 坂本 哲夫*; 金成 啓太*; et al.
no journal, ,
微粒子試料中の同位体分析のために、レーザー共鳴イオン化-二次中性粒子質量分析法の開発を進めている。2色スキームを用いた安定Zr同位体イメージングを実証した。また、放射性同位体分析に向けた高繰り返し率Ti:Sapphireレーザーによる2色共鳴イオン化スキームの検討を行い、Zr/Mo微粒子の混合試料に集束イオンビームを照射し、生成された二次中性原子を2台のTi:Sapphireレーザーにより共鳴イオン化した。飛行時間型質量分析計にて質量数ごとに記録されたイオン計数と、イオンビームのスキャン位置を組み合わせ、マイクロイメージ(イオン計数マップ)を取得した。Zrを共鳴イオン化することで、
Moによる同重体干渉が抑制された92Zr同位体マイクロイメージ(視野30m)が得られることが示された。
