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論文

Solutions of hyperbolic equations with the CIP-BS method

内海 隆行*; 矢部 孝*; 青木 尊之*; Koga, J. K.; 山極 満

JSME International Journal, Series B, 47(4), p.768 - 776, 2004/11

CIP-基底関数法は、数値流体解析技法として開発されたCIP法を基底関数の観点から定式化したものである。偏微分方程式は有限要素法と同様にガラーキン法にしたがって離散化変数の常微分方程式に変換される。ただし、CIP法の特徴である空間微係数も独立変数として扱われる。本論文では、非線形関数演算に微分代数を適用して双曲型偏微分方程式であるバーガーズ方程式,KdV方程式,流体方程式を離散化し、これらの方程式に対して高精度解が得られることを示す。

論文

A Note on the basis set approach in the constrained interpolation profile method

内海 隆行*; 矢部 孝*; Koga, J. K.; 青木 尊之*; 関根 優年*; 尾形 陽一*; 松永 栄一*

Journal of Computational Physics, 196(1), p.1 - 7, 2004/05

 被引用回数:3 パーセンタイル:21(Computer Science, Interdisciplinary Applications)

高強度レーザーのガスやクラスターへの照射によるイオン化現象を利用して、高調波発生,X線レーザー発振,高Z多価イオン源といった応用が期待されている。強レーザー電場中のイオン化の解析には通常の摂動論的手法の適用には限界があるために、非摂動論的手法の開発が世界的に進められている。非摂動論的手法としては、時間依存シュレディンガー方程式を直接解く手法がある。本論文では、流体方程式などの双曲型偏微分方程式の数値解析手法として開発された3次補間擬似粒子法(CIP)を基底関数の観点から再構成することにより時間依存,非時間依存シュレディンガー方程式の高精度数値解法としてCIP-BS法を提案する。CIP-BS法は、偏微分方程式及び境界条件を一意的にスパース行列のみを用いた離散方程式に変換し、計算効率を向上させることができる。本手法の有効性を平面波,クーロン場,morseポテンシャル場における解析により示す。

論文

Accurate basis set by the CIP method for the solutions of the schr$"o$dinger equation

内海 隆行*; 矢部 孝*; Koga, J. K.; 青木 尊之*; 関根 優年*

Computer Physics Communications, 157(2), p.121 - 138, 2004/02

 被引用回数:13 パーセンタイル:52.44(Computer Science, Interdisciplinary Applications)

光量子科学の一環として開発されている高強度・短パルス・短波長レーザーを原子へ照射する際のイオン化現象を利用して、高調波発生,X線レーザー発振,高Z多価イオン源といった応用が期待されている。強レーザー電場中のイオン化ではイオン化安定化などの非線形現象が支配的となるが、この解析には通常の摂動論的手法の適用には限界があり非摂動論的手法の開発が重要となる。近年では、非摂動論的手法として時間依存シュレディンガー方程式を直接解く手法が最も有効な手段であると認識されはじめている。本論文では、流体方程式などの双曲型偏微分方程式の数値解析手法として開発された3次補間擬似粒子法(CIP)を基底関数の観点から再構成することにより、時間依存及び非時間依存シュレディンガー方程式の高精度数値解法としてCIP-BS法を提案する。CIP-BS法は、偏微分方程式及び境界条件を一意的に帯状対角行列のみを用いた離散方程式に変換し、計算効率を向上させることができる。本手法の有効性を調和振動子,平面波,クーロン場,morseポテンシャル場における解析により示す。また、この手法がさまざまな物理現象を記述する偏微分方程式の汎用的数値解法としての拡張性を有することを述べる。

論文

Beam-palarization asymmetries for the $$p$$($$overrightarrow{gamma}$$,$$K$$$$^{+}$$)$$Lambda$$ and $$p$$($$overrightarrow{gamma}$$,$$K$$$$^{+}$$)$$Sigma$$$$^{0}$$ reactions for $$E$$$$_{gamma}$$=1.5-2.4 GeV

Zegers, R. G. T.*; 住浜 水季*; Ahn, D. S.*; Ahn, J. K.*; 秋宗 秀俊*; 浅野 芳裕; Chang, W. C.*; Dat$'e$, S.*; 江尻 宏泰*; 藤村 寿子*; et al.

Physical Review Letters, 91(9), p.092001_1 - 092001_4, 2003/08

 被引用回数:127 パーセンタイル:95.11(Physics, Multidisciplinary)

$$E$$$$_{gamma}$$=1.5-2.4GeVで$$p$$($$overrightarrow{gamma}$$,$$K$$$$^{+}$$)$$Lambda$$,$$p$$($$overrightarrow{gamma}$$,$$K$$$$^{+}$$)$$Sigma$$$$^{0}$$反応に対するビーム偏極非対称が初めて測定された。この結果は未決定のハドロン共鳴や反応機構解明に用いられる。

論文

Evidence for a narrow $$S$$ = +1 Baryon resonance in photoproduction from the neutron

中野 貴志*; Ahn, D. S.*; Ahn, J. K.*; 秋宗 秀俊*; 浅野 芳裕; Chang, W. C.*; 伊達 伸*; 江尻 宏泰*; 藤村 寿子*; 藤原 守; et al.

Physical Review Letters, 91(1), p.012002_1 - 012002_4, 2003/07

 被引用回数:998 パーセンタイル:99.88(Physics, Multidisciplinary)

$$K^{+}$$$$K^{-}$$の両粒子を前方で測定することにより、$$^{12}$$Cを標的にした$$gamma$$n $$rightarrow$$ $$K^{+}$$$$K^{-}$$n光反応を研究した。1.54GeV/C$$^{2}$$に25MeV/C$$^{2}$$以下の幅の鋭いバリオン共鳴ピークを観測した。この共鳴ピークのストレンジネス($$S$$)は+1であった。この状態は5つのクォーク($$uudd bar{s}$$)が$$K^{+}$$と中性子に崩壊した状態であると解釈される。

論文

Toward an ultimate goal for universal solution by the CIP method

矢部 孝*; 内海 隆行*

Computational Fluid Dynamics Journal, 9(3), p.185 - 193, 2000/10

本論文は、固体,液体,気体及びプラズマが共存する系の汎用的数値解法として提案されてきたCIP法について現時点までのレビューを行ったものである。CIP法はセミラグランジュ法の一種であり、圧縮性流体の解法の面から構成され非圧縮性流体を含むように拡張されたものである。これは、プリミティブオイラー表現に基づいていることから多相流解析に適した数値解法となっている。また、この解法はセミラグランジュ法であるにもかかわらず、最近、正確に質量保存をする定式化が可能であるように拡張できることがわかった。さらに、CIP法は場の状態量を局所的な関数で表現することによりセル単位以下の分解能を有し、このため簡単な関数変換によりフロント・キャプチャーが可能である。本論文では、こういったCIP法の基本構成とともに、本解法をレーザー照射による溶融などの適用事例についても紹介する。

論文

Measurement of radiative lifetime and branching ratio of Gd I using three-step resonance ionization spectroscopy

宮部 昌文; 若井田 育夫; 有澤 孝

Z. Phys., D, 39(3), p.181 - 187, 1997/00

ガドリニウムのレーザー同位体分離では、輻射寿命や分岐比、振動子強度などが重要な物理量となる。そこで、3段階電離スキームの第1,第2励起状態となる15000~19000cm$$^{-1}$$及び32000~36000cm$$^{-1}$$に存在する準位の寿命と、第1励起遷移の分岐比を、多段階共鳴電離分光法で測定した。寿命は40個の準位で測定し、報告値との一致を確かめた。分岐比はf$$^{7}$$ds$$^{2}$$($$^{9}$$D$$_{J0}$$)J=2~6の基底項状態から励起する19個の遷移で測定し、寿命の測定値と合わせて振動子強度に換算した。得られた値の多くはユリスの報告値より大きく、コマロフスキや西村の報告値より小さい値になった。

論文

Special-purpose computer for holography HORN-2

伊藤 智義*; H.Eldeib*; 吉田 賢司*; 高橋 伸弥*; 矢部 孝*; 功刀 資彰

Computer Physics Communications, 93, p.13 - 20, 1996/00

 被引用回数:30 パーセンタイル:82.11(Computer Science, Interdisciplinary Applications)

核融合炉の事故時には、真空容器の破断口等から、トリチウムを含む放射化ダスト等が自然対流(置換流)に同伴して炉外へ移送されることが考えられる。この置換流は非定常的な対向流動を伴うことから、この流れに同伴されるダストの粒径分布、流束分布等の測定は極めて難しい。そこで、本研究では置換流全体を一挙に捕捉し、これを高速に処理して粒径分布や速度分布を求める方法としてホログラフィを利用することとした。しかし、多数のホログラムを高速に処理する必要があり、群馬大学と協力してホログラフィ専用計算機HORN-2を開発することに成功した。HORN-2(HOlographic ReconstructioN,#2)は32bit浮動少数点演算で1ボート当たり0.3Gflopsの速度をもち、光の強度計算を実行することが出来る。今回は3ボード用いて、並列操作することで1Gflopsの高速演算を達成した。

論文

Highly excited odd-parity states of atomic gadolinium

宮部 昌文; 若井田 育夫; 有澤 孝

Journal of Physics B; Atomic, Molecular and Optical Physics, 29(18), p.4073 - 4080, 1996/00

 被引用回数:12 パーセンタイル:58.76(Optics)

ガドリニウムの高励起状態は、レーザー同位体分離や微量分析で利用可能な、高効率電離スキームを選び出す上で重要である。そこで共鳴電離法と光ガルバノ法の同時測定によって、高励起状態の探査を行った。2つの方法で探査できる準位の感度は、準位の寿命や電離断面積、波長等によって変わるため、2つの方法を組み合せる方法の有効性が確かめられた。今回の測定により、31000~37000cm$$^{-1}$$の範囲に90個の奇状態が観測され、うち36個が新しい準位であった。得られた準位のJ値をJの選択則に基づいて決定した。

論文

Characterization of multistep photoionization sequence

宮部 昌文; 若井田 育夫; 赤岡 克昭; 大場 正規; 有澤 孝

Laser Advanced Materials Processing,Vol. 2, p.1239 - 1243, 1992/06

レーザー多段階光電離分光法は、レーザー同位体分離や超微量分析の基礎プロセスとして重要である。その検出効率やエネルギー効率を向上させるためには、電離効率の高い電離スキームを探索することが必要であるが、各々のスキームで最適な光強度を導いて最も効率の高いスキームを決定するいわゆる最適化計算に関する研究はこれまでほとんど行われてこなかった。そこで我々は、多段階スキームを1段階スキームに近似することにより、多段階電離効率を最適化する簡単な方法を考案した。また、その近似精度を確認するため、実際の2段階スキーム断面積を測定し計算値との比較を行った。

論文

Effect of hyperfine structure on multiple photo-ionization of atom

赤岡 克昭; 大場 正規; 若井田 育夫; 宮部 昌文; 有澤 孝

Laser Advanced Materials Processing,Vol. 2, p.1233 - 1237, 1992/06

原子法レーザー同位体分離(AVLIS)においては、着目同位体は、同位体シフトを利用して、選択的に励起・電離される。複雑な超微細構造を持つ原子の多段階光電離過程について、レーザー強度とレーザー波長の依存性についての解析結果を報告する。

論文

Simplified method for estimating multistep photoionization efficiency

宮部 昌文; 若井田 育夫; 赤岡 克昭; 大場 正規; 有澤 孝

Resonance Ionization Spectroscopy 1992 (Institute of Physics Conf. Series Number 128), 0, p.139 - 142, 1992/00

多段階光電離法(RIS)は、レーザー同位体分離や微量分析の基礎プロセスとして重要である。その検出効率やエネルギー効率を向上させるためには、電離効率の高い電離スキームを探索することが必要であるが、多くのスキームの中から最も効率の高いスキームを選び出したり、各々のスキームでその最適な光強度を導いたりするいわゆる最適化計算に関する研究はこれまでほとんど行われてこなかった。そこで我々は多段階スキームを1段階スキームに近似することにより、多段階電離効率を最適化する簡単な方法を考案した。またその近似精度を確認するため、実際の2段階スキーム断面積を測定し、計算値との比較を行った。

報告書

高レベル廃棄物地層処分システムの設計研究, IV; 概要報告書, 昭和58年度

荒 弘重*; 福光 健二*; 飯塚 友之助*; 石井 卓*; 泉谷 泰志*; 今津 雅紀*; 櫨田 吉造*; 長谷川 誠*; 前田 政也*; 矢部 幸男*; et al.

PNC TJ199 84-04VOL1, 20 Pages, 1984/03

PNC-TJ199-84-04VOL1.pdf:0.88MB

地層処分場の処分ピットの間隔は小さいことが経済性や施設規模の面から望ましいが,固化体は発熱体なので許容上限岩盤温度に見合う間隔を設けなければならない。冷却貯蔵期間・埋設密度・岩盤熱物性が異なる場合について軸対象熱伝導解析と3次元熱伝導解析を行なって,許容上限岩盤温度を100$$^{circ}C$$とした場合の処分ピット間隔を次のように得た。・固化後30年貯蔵した後に埋設する場合:ピット間隔8$$sim$$4m・固化後100年以上貯蔵した後に埋設する場合:ピット間隔2mさらに,施設のスケールファクター(1万本,2万本,4万本),岩盤の種類(硬岩,軟岩),冷却貯蔵期間(30年,100年,500年)を変えた中から6案の処分しせつ設計し,コストを概算した結果,固体化1本当りの処分コストは3600万本/本(貯蔵期間100年以上,硬岩の場合)から8000万円/本(貯蔵期間30年以上,軟岩の場合)と推定された。また,岩盤内空洞の地震時の被災例,観測例および安定性に対する解析的研究例について文献調査した結果,良好な岩盤に堀削した空洞の耐震性の高さが明らかとなった。なお,昭和55年$$sim$$58年度の研究開発成果について総括し,報告書は2分冊に分けて作成した。

口頭

東海再処理施設における低放射性廃液の処理技術開発,18; Cs/Sr吸着材の実機適用に向けた検討

伊藤 義之; 松島 怜達; 佐藤 史紀; 橋本 崇紀*; 鈴木 達也*; 宮部 慎介*; 佐久間 貴志*; 菊地 香織*; 出水 丈志*

no journal, , 

本研究では、東海・再処理施設内の低放射性廃棄物処理技術開発施設(LWTF)の吸着塔で使用するCs及びSr吸着材の検討を行っている。吸着対象の廃液は、約5mol/Lの高濃度硝酸塩廃液でありCa等も含むため、Cs及びSr吸着材は、高い選択性等を必要とする。本報では、福島第1原子力発電所の汚染水処理に使用され、CsやSrを同時に吸着できるケイチタン酸塩系の吸着材(ピュアセラム)のLWTF吸着塔への適用を検討するため、2本の吸着カラムを連結させたカラム試験を行った。その結果、Csは破過し難く、前回の報告と同様に破過容量が大きいことが分かった。Srの5%破過容量は、前回の報告と比べて約2倍となり、破過容量の向上が図れる見通しを得た。

口頭

東海再処理施設における低放射性廃棄物の処理技術開発,21; Cs/Sr吸着材の実機適用に向けた検討

伊藤 義之; 松島 怜達; 高野 雅人; 鈴木 達也*; 宮部 慎介*; 佐久間 貴志*

no journal, , 

結晶性シリコチタネート(ピュアセラム)のCs及びSr吸着特性を把握するため、吸着等温線の測定を行った結果、ピュアセラムはゼオライトよりも平衡吸着量が大きく、CsとSrを同時吸着材として有効であることが分かった。本吸着材を用いて実機吸着塔(LWTF)と同様の通液条件でカラム通液試験を行った結果、前報よりも破過容量が大きい結果が得られ、実機への適用に有効な吸着材であることが分かった。

口頭

東海再処理施設における低放射性廃棄物の処理技術開発,27; Cs/Sr吸着剤の実機適用に向けた検討

片岡 頌治; 高野 雅人; 永山 峰生; 鹿野 祥晴*; 鈴木 達也*; 宮部 慎介*; 佐久間 貴志*; 白水 秀知

no journal, , 

東海再処理施設より発生する低放射性廃液は、LWTFにて共沈・限外ろ過及びCs/Sr吸着処理が行われた後、セメント固化する計画である。このうち吸着処理については、低放射性廃液中に含まれる高濃度の硝酸ナトリウム中においてもCs/Srの吸着性能が高い結晶性シリコチタネート(ピュアセラム)の適応を検討している。本報では、ピュアセラムを用いたカラム通液試験及びガンマ線照射試験結果について報告する。

口頭

東海再処理施設における低放射性廃棄物の処理技術開発,30; Cs/Sr吸着剤の実機適用に向けた解析検討

佐藤 史紀; 片岡 頌治; 鈴木 達也*; 宮部 慎介*; 佐久間 貴志*; 白水 秀知

no journal, , 

低放射性廃棄物処理技術開発施設(LWTF)の液処理系で使用するCs及びSr吸着剤を検討している。本報では、これまでの結晶性シリコチタネート(ピュアセラム)の適応を検討したCs及びSr吸着試験の結果について、実機適用に向けて解析検討を行った。

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