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論文

Mach-Zehnder polymer waveguides fabricated using proton beam writing

三浦 健太*; 佐藤 隆博; 石井 保行; 江夏 昌志; 桐生 弘武*; 小澤 優介*; 高野 勝昌*; 大久保 猛; 山崎 明義; 加田 渉; et al.

JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 126, 2013/01

https://doi.org/10.11484/jaea-review-2012-046

In this study, a PMMA-based MZ waveguide was fabricated utilizing PBW to develop a thermo-optic switch. A 10-$$mu$$m-thick PMMA film was firstly spin-coated onto the 15 $$mu$$m SiO$$_2$$ film as the under cladding. Cores of a MZ waveguide with 8 $$mu$$m width were secondary drawn at the dose of 100 nC/mm$$^2$$ in the PMMA film using PBW with H$$^+$$ beam of the size of $$sim$$1.1 $$mu$$m and beam current of $$sim$$50 pA at 1.7 MeV. The MZ waveguide was drawn by symmetrically coupling two Y junctions and its branching angle was set to 2$$^circ$$ to reduce optical branching loss. Finally a 10-$$mu$$m-thick PMMA film was deposited again on the sample as an upper cladding by spin-coating. The mode-field diameter of near field patterns with about 10 $$mu$$m width was observed at $$lambda$$= 1.55 $$mu$$m on the basis of a fundamental mode without no higher-order modes which required to develop our objective MZ type thermo-optic switch for optical-fiber telecommunication. The result of the observation showed that the PMMA-based single-mode MZ waveguide for $$lambda$$= 1.55 $$mu$$m was successfully fabricated using PBW. As the next step to develop the optical switch, we will form a Ti thin-film heater and A$$ell$$ electrodes on the MZ waveguide using photolithography and wet-etching processes.

論文

Fabrication of Mach-Zehnder polimer waveguides by a direct-drawing technique using a focused proton beam

三浦 健太*; 佐藤 隆博; 石井 保行; 桐生 弘武*; 小澤 優介*; 江夏 昌志; 高野 勝昌*; 大久保 猛; 山崎 明義; 加田 渉; et al.

Key Engineering Materials, 534, p.158 - 161, 2013/00

https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.534.158
 被引用回数：5 パーセンタイル：87.39(Nanoscience & Nanotechnology)

We develop a thermo-optic switch of the Mach-Zehnder type polymer waveguide using proton beam writing (PBW). In this study, we succeeded in near field pattern Mach-Zehnder type single mode polymer waveguides at a wavelength of 1550 nm. The samples for the waveguides were composed with a 15-$$mu$$-thick under-cladding layer of SiO$$_2$$ deposited on a Si substrate using radio-frequency sputtering and a 10-$$mu$$m-thick PMMA film spin-coated onto the SiO$$_2$$ layer as a core layer. We wrote Mach-Zehnder type waveguides having a width of 8 $$mu$$m on the PMMA layer by PBW with a beam size of $$sim$$1 $$mu$$m and a beam current of 50 pA. After this writing, the 10-$$mu$$m-thick-PMMA layer was deposited again as an upper-cladding layer by spin-coating. In the observation of these waveguides, the light of laser of 1550-nm wavelength was injected into one side of the waveguide through a single-mode fiber. From the observation of the light emitted from the opposite side of the waveguides, near field patterns was observed using a vidicon camera with an optical microscope. The observation result demonstrated that the light traveled by single mode in the Mach-Zehnder type polymer waveguide. In the conference, we will report the development of the Mach-Zehnder type polymer waveguide in detail. In addition, the thermo-optic switch at the wavelength of 1550 nm by the Mach-Zehnder type polymer waveguide will also be briefly reported.

論文

Fabrication of Y-junction waveguides using proton beam writing

三浦 健太*; 佐藤 隆博; 石井 保行; 江夏 昌志; 上原 政人*; 桐生 弘武*; 高野 勝昌*; 大久保 猛; 山崎 明義; 加田 渉; et al.

JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 126, 2012/01

https://doi.org/10.11484/jaea-review-2011-043

We develop optical waveguides using Proton Beam Writing (PBW). In this study, Y-junction PMMA film waveguides at 1.55 $$mu$$m were fabricated using PBW. First, an SiO$$_2$$ film was deposited as an under-cladding on an Si substrate using radio-frequency sputtering. After a PMMA film was spin-coated on the SiO$$_2$$ film, the sample was baked at 120 $$^{circ}$$C. The thickness of PMMA film became 10 $$mu$$m by repeating these processes twice. Next, a Y-junction waveguides with the width of 8 $$mu$$m and branching angle of 2 $$^circ$$ were drawn in the PMMA film on the condition of the dose of 100 nC/mm$$^2$$ using PBW having a 1.7 MeV proton beam with the current of 10 pA and the size of about 1 $$mu$$m. Finally, a 10-$$mu$$m thick PMMA film was deposited again on the sample as an upper-cladding layer by spin-coating. The observation of an optical microscope showed that an objective Y-junction was successfully drawn using PBW. To observe near field patterns (NFPs), the laser light of wavelength at 1.55 $$mu$$n was injected through a single-mode fiber (SMF) from one side of the edge of the waveguide cleaved both sides of the sample. The two independent NFPs were observed form each branching waveguide using a vidicon camera at the opposite side of the waveguide. The observation result of the two NFPs with an optical power intensity ratio of 1:0.98 demonstrated that the light of 1.55 $$mu$$m was divided at almost equal ratio by this Y-junction.

論文

Improvement of spatial resolution of PIXE-CT using ML-EM algorithm in TIARA

佐藤 隆博; 江夏 昌志; 加田 渉; 横山 彰人; 大久保 猛; 山崎 明義; 石井 保行; 神谷 富裕

JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 83, 2012/01

https://doi.org/10.11484/jaea-review-2011-043

In order to get better spatial resolution of PIXE-CT, ML-EM (maximum likelihood expectation maximization) iterative algorithm) was used instead of FBP. The ML-EM algorithm had been developed for emission computed tomography such as SPECT (single photon emission computed tomography). It is relatively easy to apply the ML-EM to micro-PIXE because both SPECT and micro-PIXE originated from photon emission phenomena. Moreover, unlike FBP, the ML-EM algorithm has highly resistance against the errors of projection images and is suitable for rare event analyses such as micro-PIXE. As a result, the estimated FWHM is 4.4 $$pm$$ 0.6 $$mu$$m, which is the best performance of PIXE-CT in our study.

論文

The Analysis of boron micro-distribution in 9L gliosarmoma cells and HUVEC cells using PIXE and PIGE

遠藤 聖*; 柴田 靖*; 山本 哲哉*; 中井 啓*; 松村 明*; 佐藤 隆博; 横山 彰人; 江夏 昌志; 大久保 猛; 山崎 明義; et al.

JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 86, 2012/01

https://doi.org/10.11484/jaea-review-2011-043

Micro particle-induced X-ray emission (micro-PIXE) was applied to determine the inter- and intracellular distribution of boron-10 ($$^{10}$$B) in tumor cells. The peak $$^{10}$$B atom measurement was large on the measurement spectrum in comparison to the circumference background. It was possible to confirm that $$^{10}$$B atoms were measured. But, the intracellular micro-distribution of boron could not be clearly detected in this analysis. Improvements are therefore necessary in the technical methods of cell fixation, while the micro-PIXE and PIGE analyzing system also needs to be further upgraded.

論文

Fabrication of polymer optical waveguides for the 1.5-$$mu$$m band using focused proton beam

三浦 健太*; 町田 裕貴*; 上原 政人*; 桐生 弘武*; 小澤 優介*; 佐々木 友之*; 花泉 修*; 佐藤 隆博; 石井 保行; 江夏 昌志; et al.

Key Engineering Materials, 497, p.147 - 150, 2012/00

https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.497.147
 被引用回数：7 パーセンタイル：93.70(Engineering, Electrical & Electronic)

Proton beam writing (PBW) is an attractive technique for next-generation micro-fabrication. We study the fabrication of optical waveguides of polymer materials using PBW. In this study, the optical waveguides of photorefractive polysilane "GLASSIA" was fabricated. The samples for the waveguides were prepared as follows; (1) An under-cladding layer of SiO$$_2$$ having a thickness of $$sim$$15 $$mu$$m was deposited on a Si substrate using radio-frequency sputtering. (2) A polysilane layer having a thickness of $$sim$$10 $$mu$$m was spin-coated onto the SiO$$_2$$ layer as a core layer. Optical waveguides were drawn by scanning a 1.7 MeV focused proton beam with $$sim$$1 $$mu$$m size and beam current of 50 pA which was produced by a submicron focused ion beam system connected with the 3 MV single-ended accelerator at JAEA. The drawing was carried out on the dose of 100, 200, 300 nC/mm$$^2$$ each. After the drawing, the sample surfaces were observed using an optical microscope and AFM. The observation result showed that the refractive index was changed and the cores of the waveguides were formed. We will report the details of above observation results in the conference. The change ratio of the refraction index will also be reported on the basis of the obtained result by inserting light ($$lambda$$ = 1.55 $$mu$$m) into the waveguide structure through a single-mode fiber.

論文

Fabrication of polymer optical waveguides for the 1.5-$$mu$$m band using focused proton beam

三浦 健太*; 町田 裕貴*; 上原 政人*; 桐生 弘武*; 小澤 優介*; 佐々木 友之*; 花泉 修*; 佐藤 隆博; 石井 保行; 江夏 昌志; et al.

Key Engineering Materials, 497, p.147 - 150, 2011/12

https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.497.147
 被引用回数：6 パーセンタイル：2.48

Single mode straight waveguides for a wavelength of 1.55-$$mu$$m were, so far, fabricated using a proton beam writing (PBW) technique. We report the fabrication of Y-junction polymer waveguides with a polymethyl methacralate (PMMA) layers as the expansion of these straight waveguides using PBW in the conference. The PMMA layers consisted of an under-cladding layer of SiO$$_2$$ having a thickness of $$sim$$ 15-$$mu$$m deposited on an Si substrate, a PMMA layer having a thickness of $$sim$$ 10-$$mu$$m spin-coated onto the SiO$$_2$$ layer and a Y-junction waveguide with a width of 8-$$mu$$m in a PMMA core layer. The Y-junction waveguides with the angle of 2$$^{circ}$$ were drawn using the 1.7 MeV proton beam with 1-$$mu$$m in diameter and a beam current of 10 pA for a dose of 100 nC/mm$$^2$$. After spin-coating the PMMA layer with $$sim$$ 10-$$mu$$m thickness as an upper cladding on the irradiated PMMA layer, the near field pattern (NFP) of an 8-$$mu$$m-width Y-junction waveguide was observed using a tunable-wavelength laser. The observation showed that the fabrication of waveguide was succeeded because its waveguide was single mode and the intensity ratio between the two outputted lights was the almost same; 1:0.96. We also briefly report the next plans of the measurement of the refractive indices of proton-irradiated PMMA and SiO$$_2$$ films and the fabrication of a thermo-optic polymer switch based on a Mach-Zehnder interferometer waveguide.

論文

On the cluster structure studied by $$^{6}$$Li induced transfer reaction on $$^{9}$$Be nucleus

濱田 真悟; 杉山 康治; 生田 智彦*; 山崎 明義*

Similarities and differences between atomic nuclei and clusters, p.415 - 422, 1997/00

1$$^{2}$$C(7.65MeV)の3$$alpha$$クラスター状態は原始宇宙創成にかかわる熱核反応における重要な核構造として長年多くの核物理研究の対象となってきた。ウィルキンソン達のクラスターモデルによればBe-B-C近辺の核構造に$$alpha$$-nチェインが特徴的にあらわれるという。本研究ではV.OertzenらによるLCNOの観点から、核子移行反応によって励起される$$^{11}$$B核の特徴的な状態を調べた。スペクトログラフENMAを用いた$$^{9}$$Be($$^{6}$$Li$$alpha$$)$$^{11}$$B等の反応スペクトル・角度分布を示す。実験で得られた角度分布は単純なDWBA解析に合わず、チャネル結合法がとり入れられた。$$^{11}$$B核は$$^{11}$$Li核との比較でも中性子の悪い結合が予想されている核であり、(p,n,d,t-$$alpha$$)の粒子放出しきい値も特徴的であるため、その励起構造の解明はクラスター核・天体核・中性子過剰核にとって興味がもたれる。

口頭

イオンビーム照射による光機能デバイスの作製技術の開発

三浦 健太*; 花泉 修*; 加田 渉*; 小澤 優介*; 稲田 和紀*; 久保田 篤志*; 河嶋 亮広*; 佐藤 隆博; 石井 保行; 江夏 昌志; et al.

no journal, , 

イオンビーム照射技術を用いた光スイッチや発光素子の光機能デバイスの製作を目的として、(1)プロトンビーム描画を利用したマッハツェンダー(MZ)導波路型熱光学スイッチ、(2)SiO$$_{2}$$部材へのSiとCイオンの注入と1200$$^{circ}$$C以下でアニール処理を行うことによる可視領域で発光する材料の開発を行った。(1)では、Si基板上に下部クラッドのSiO$$_2$$層と光伝搬用のPMMA層をそれぞれ5$${mu}$$mと8$${mu}$$mに積層した試料に、1.7MeV, 1$${mu}$$m$$phi$$のH$$^{+}$$ビーム(50pA)を用いて、ドーズ量100nC/mm$$^2$$で、線幅8$${mu}$$mのY分岐を左右対称に接合した長さ$$sim$$30mmのMZ型の線を描画した。この後、上部クラッドとして10$$mu$$mのPMMA層を積層し、導波路とした。これを光スイッチとするため、フォトリソグラフィによりTi薄膜ヒーターとA$$ell$$電極を試料表面に形成し、波長1.55$${mu}$$mにおけるスイッチ特性を評価した。この結果、スイッチング電力は約43.9mW、ON/OFF比は約9.0dBと測定され、これらは従来型の石英系熱光学スイッチに比べ優位なものであった。(2)では、SiO$$_{2}$$部材への150keV-Siの注入量を5$$times$$10$$^{16}$$/cm$$^2$$に固定し、75keV-Cの注入量を1, 3, 5, 7$$times$$10$$^{16}$$/cm$$^2$$と変えた。照射後、大気中、1000$$^{circ}$$Cにおいて25分間のアニールを行い、発光の観測を行った結果、可視域の発光が観測できた。更に、Cイオンの照射量によって、発光ピーク波長がシフトすることから、発光色をイオンの注入量で制御可能であることも明らかになった。

口頭

プロトンビーム描画による波長1.5$$mu$$m帯用シングルモードPMMA導波路

三浦 健太*; 町田 裕貴*; 上原 政人*; 花泉 修*; 石井 保行; 佐藤 隆博; 高野 勝昌; 大久保 猛; 山崎 明義; 井上 愛知; et al.

no journal, , 

プロトンビーム描画(Proton Beam Writing: PBW)は、近年、次世代の微細加工技術として注目されているが、その一方で、新たな光導波路描画技術としても知られている。これまでにPMMAへのプロトン照射による屈折率向上効果を利用することによって、マスクレスでPMMA導波路を直接描画する試みが報告されており、可視波長(632.8nm)でシングルモードとなるチャネル導波路も試作されている。しかしながら、これまで、この手法では、光通信波長帯(波長1.5$$mu$$m帯など)での動作を目指した検討は行われていなかった。そこでわれわれは、PMMA薄膜へのPBWによる直接描画による、波長1.5$$mu$$m帯用の光導波路デバイスの実現を目指している。今回われわれは、PBWを利用したPMMA導波路として、新たに提案,試作し、長さ10mm程度の直線導波路を作製,評価したところ、波長1.55$$mu$$mの光伝搬(シングルモード)を確認できたので、報告する。

口頭

Effectiveness of a combination of ML-EM and STIM-CT in PIXE-CT for biological specimens

佐藤 隆博; 江夏 昌志; 香西 直文; 清水 泰生*; 土橋 邦生*; 加田 渉; 横山 彰人; 大久保 猛; 山崎 明義; 石井 保行; et al.

no journal, , 

PIXE-CTにおけるML-EMによる画像再構成においては、STIM-CTによって、入射粒子のエネルギー変化やX線の吸収を推定しなければならない。TIARAの3MeV, $$phi$$1$$mu$$mのプロトンマイクロビームを用い、試料を18$$^{circ}$$ずつ360$$^{circ}$$回転した場合に、その妥当性と期待される空間分解能を計算評価した。この計算においては、二次元の密度のSheppファントムを用いた。その結果、この方法がPIXE-CTの定量において、表面の強調を抑えるために有効であることがわかった。

口頭

イオンビームを利用した光デバイス作製技術の研究開発

三浦 健太*; Umenyi, A. V.*; 花泉 修*; 佐藤 隆博; 石井 保行; 大久保 猛; 山崎 明義; 江夏 昌志; 横山 彰人; 加田 渉; et al.

no journal, , 

TIARAでのイオンビーム照射技術を、光スイッチや発光素子などの光デバイスの作製に応用する研究を行っている。この研究の中で、今回は応用波長帯の拡大を目標に、GeイオンをSiO$$_2$$基板に注入した試料を作製し、その発光特性の評価を行ったので、これらの成果を発表する。具体的には、初めに、SiO$$_2$$基板へのGeイオン注入は、400kVイオン注入装置を用い、照射エネルギー350keV,照射量1$$times$$10$$^{17}$$ions/cm$$^2$$とし、室温で行った。次に、4つの試料を窒素雰囲気中で600$$^circ$$C, 700$$^circ$$C, 800$$^circ$$C, 900$$^circ$$Cでアニールした後、さらに大気中でアニール(800$$^circ$$C)を行った。最後に、フォトルミネッセンス(PL)スペクトの励起光源としてHe-Cdレーザ(波長325nm)を使用し、モノクロメータ及びCCD検出器(-80$$^circ$$Cに電子冷却)を用いて測定を行った。PLスペクトルの測定結果、窒素中で600$$^circ$$C, 700$$^circ$$C, 800$$^circ$$Cのアニールを行った試料からは、波長400nm付近に発光ピークが確認できた。これらはGeナノ結晶による発光と考えられる。その中で、800$$^circ$$Cでアニールした試料のみ、波長500nm付近の発光バンドも確認でき、さらにアニール温度を900$$^circ$$Cに上げると、波長500nm付近にピークを持つブロードな発光スペクトルが観測された。この発光バンドとGeナノ結晶との関連性は現在調査中であるが、アニール温度によって発光波長帯を制御できる可能性があり、さまざまな色の可視発光デバイスへの応用が期待できる。

口頭

マイクロPIXEによる微量元素分布計測技術

佐藤 隆博; 江夏 昌志; 加田 渉; 横山 彰人; 大久保 猛; 山崎 明義; 石井 保行; 神谷 富裕; 松山 成男*; 石井 慶造*

no journal, , 

細胞レベルの微小領域の微量元素分析が可能にするために、ビーム径0.25$$mu$$mの軽イオンマイクロビーム装置を用いた大気マイクロPIXE分析システムを開発し、単一細胞内の微量元素分布を画像化することに成功した。現在では、医学,生物学,薬学,歯学などの分野で応用が進められている。

口頭

ML-EMによるPIXE-CTの分解能向上

佐藤 隆博; 江夏 昌志; 加田 渉; 横山 彰人; 大久保 猛; 山崎 明義; 石井 保行; 神谷 富裕

no journal, , 

PIXE-CTの空間分解能改善するために、画像再構成にはML-EM(maximum likelihood expectation maximization)アルゴリズムを導入し、試料として単細胞生物であるミドリゾウリムシを用いて実験を行ったところ、リンは細胞骨格の主要成分の1つであるため細胞内に一様に分布し、鉛は細胞表面のみに分布している様子が測定された。鉛の分布から空間分解能を見積ると、半値幅で4.4$$pm$$0.6$$mu$$mであり、FBPによる再構成と比較すると大幅な空間分解能の改善が得られた。

口頭

Fabrication of polymer optical waveguides for the 1.5-$$mu$$m band using proton beam writing

三浦 健太*; 佐藤 隆博; 石井 保行; 江夏 昌志; 高野 勝昌*; 大久保 猛; 山崎 明義; 加田 渉; 横山 彰人; 神谷 富裕; et al.

no journal, , 

In this work, Mach-Zehnder (MZ) type waveguides of PMMA and photorefractive polysilane were fabricated using proton beam writing (PBW) in order to construct thermo-optic switches. Especially, the waveguides of photorefractive polysilane were fabricated to search a better optical material for the MZ type waveguides. We drew optical waveguides in PMMA and photorefractive polysilane films at a total dose of 100 nC/mm$$^2$$ using 1.7 MeV H$$^+$$ beam focused to about 1 $$mu$$m. In this drawing, a core width and a branching angle were set to 8 $$mu$$m and 2$$^circ$$ to work as single-mode waveguide and to reduce a branching loss of light, respectively. The optical transmission with single mode was observed from the two MZ type waveguides of PMMA and photorefractive polysilane films in its experiments. This observation demonstrated that the fabrication of the optical waveguides was succeeded in PMMA and photorefractive polysilane films. In the conference, the fabrication of the MZ type waveguides and the observation results of optical transmission will be presented in detail.

口頭

ミドリゾウリムシ内のEuの三次元分布測定

佐藤 隆博; 江夏 昌志; 加田 渉; 横山 彰人; 大久保 猛; 山崎 明義; 石井 保行; 神谷 富裕; 香西 直文

no journal, , 

これまで本研究では、100$$mu$$m以下の微小な生物試料中の三次元微量元素分布測定のため、PIXE(particle induced X-ray emission)-CTに加えて、STIM(scanning transmission ion microscopy)-CTによる主要元素の三次元密度分布測定と、ML-EM(maximum likelihood expectation maximization)アルゴリズムによる画像再構成を併用する手法を開発し、1$$mu$$mの空間分解能を実現してきた。今回、この手法を単細胞微生物のミドリゾウリムシ内の微量元素分布測定に応用した。Eu水溶液中のイースト菌でミドリゾウリムシを培養した場合と、ミドリゾウリムシの生化学反応を停止させた後にEu水溶液に浸した場合について、Euの細胞内への取り込みの三次元的な測定を行った。その結果、ミドリゾウリムシの生化学反応の有無によるEuの集積量や分布の違いを、PIXE-CTによって1$$mu$$mの空間分解能で三次元的に可視化することに成功し、本手法の有効性が示された。

口頭

プロトンビーム描画による波長1.5$$mu$$m帯用PMMA導波路の試作

三浦 健太*; 町田 裕貴*; 上原 政人*; 花泉 修*; 石井 保行; 佐藤 隆博; 高野 勝昌; 大久保 猛; 山崎 明義; 井上 愛知; et al.

no journal, , 

プロトンビーム描画(Proton Beam Writing: PBW)は、次世代の微細加工技術として注目されているが、PMMAへのプロトン照射による屈折率向上効果を利用することによって、光導波路形成への応用も可能である。今回われわれは、PBWを利用したPMMA導波路を提案し、8$$sim$$13$$mu$$mで、長さ10mm程度の直線導波路を6種類試作した。波長1.55$$mu$$mで伝搬長$$sim$$6mmの光を導波路に導入し導波路の状態を評価した。試作した導波路のうち幅8$$mu$$mのもので、波長1.55$$mu$$mの光伝搬(シングルモード)を確認でき、光導波路として良好であることもわかった。発表では光導波路の構造,製作方法、及び観察結果について報告する。

口頭

プロトンビーム描画による波長1.5$$mu$$m帯用PMMA導波路の試作,2

三浦 健太*; 町田 裕貴*; 上原 政人*; 花泉 修*; 石井 保行; 佐藤 隆博; 高野 勝昌; 大久保 猛; 山崎 明義; 井上 愛知; et al.

no journal, , 

本研究は集束プロトンビーム描画(Proton Beam Writin、PBW)を用いてPMMAの照射部の改質を行うことで、小型かつ、省出力で動作する光スイッチの製作を目的としている。これまでに、PBWを用いてPMMAの導波路を試作し、波長1.55$$mu$$mにおけるシングルモード伝搬を初めて実証した。今回コア幅を4$$sim$$16$$mu$$mの範囲で変えた複数のPMMA直線導波路を同一基板上に作製し、シングルモードとマルチモードの境界になる幅を実験から特定することによって、この導波路構造におけるシングルモード条件を明らかにしたので報告する。具体的にはコア幅を、4$$sim$$16$$mu$$mの範囲で2$$mu$$m刻み(設定値)で変えた導波路の製作と、波長1.55$$mu$$mにおける幅8$$mu$$mの導波路の近視野像(基本モード)及び幅10$$mu$$mの導波路の近視野像(高次モード)の観察結果を示す。この結果から、PMMA導波路がシングルモードとなる幅の最大値は、8$$sim$$10$$mu$$mの範囲であることがわかった。発表ではこれに加えて、これらの導波路の伝搬損失の評価やコア層の厚さの最適化に関しても言及する。

口頭

Incident energy dependence of nuclear reaction imaging of boron doped in iron

柴田 裕実*; 幸野 豊*; 佐藤 隆博; 大久保 猛; 山崎 明義; 石井 保行; 横山 彰人; 江夏 昌志

no journal, , 

The measurement of incident energy dependence of nuclear reaction imaging of trace amount of boron in iron has been carried out using 2$$sim$$3 $$mu$$m$$phi$$ proton microbeam from 3 MV single ended electrostatic accelerator of TIARA facility, JAEA Takasaki. Steel specimens containing 100 ppm boron have been bombarded by 1.5 - 2.5 MeV proton beam. The maps of boron distribution have been taken by detecting $$gamma$$ ray (428 keV) emitted from $$^{10}$$B(p, $$alpha$$'$$gamma$$)$$^7$$Be nuclear reaction. As a result of mapping dependent on incident energy, aggregation of boron of several microns in depth can be clearly seen.

口頭

ミドリゾウリムシ内の微量元素の三次元分布測定

佐藤 隆博; 江夏 昌志; 横山 彰人; 加田 渉; 大久保 猛; 山崎 明義; 石井 保行; 神谷 富裕

no journal, , 

原生生物は、土壌表面だけでなく土中でも生態系の維持とともに、放射性物質の移行についても重要な役割を担っていると考えられるが、その詳細はわかっていない。そこで本研究では、これら原生生物の役割を明らかにするために、ウランの娘核種であると同時に、それ自体が有毒な元素である鉛(Pb)を含む水中における、ミドリゾウリムシへのPbの吸収を三次元測定することを試み、ML-EM(maximum likelihood expectation maximization)アルゴリズムを用いたマイクロPIXE画像の三次元画像再構成によって、Pbの三次元分布を得たところ、Pbは細胞表面に多く存在し細胞内にまでは浸透せず、おもに表面に吸着していたことがわかった。

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