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柳澤 華代; 横田 裕海*; 藤本 勝成*; 高貝 慶隆*
分析化学, 73(9), p.515 - 522, 2024/09
オンライン同位体希釈-レーザーアブレーション-誘導結合プラズマ質量分析法(オンラインID-LA-ICP-MS)はレーザーによって掘削した地点ごとの定量とその元素の定量マッピングが可能である。このフローピークとして得られるデータ容量は、取得するm/z数、走査時間、測定位置数等に乗じた数となるので膨大なデータ量になり、その処理に必要な人的・時間的負荷が大きかった。バックグラウンドノイズ(BGN)とレーザー照射に伴う時間的な強度変化(応答)を弁別するため、罰則項付き非対称最小二乗法を用いるピーク検出法を開発し、データ処理の効率化を目的として、Pythonを用いる独自のソフトウェアを作製した。オンラインID-LA-ICP-MSによるアカネズミ奥歯の分析を行い、547,200次元の計測データを本法により処理した結果、手動による約20時間の処理を約30秒に短縮した。本研究はオンラインID-LA-ICP-MSのみならず、さまざまなフローインジェクション分析への応用が期待できる。
吉野 浩光; 岸 敦康*; 横田 秀晴
JAEA-Data/Code 2015-014, 42 Pages, 2015/09
JAEA-Data-Code-2015-014.pdf:11.38MB
JAEA-Data-Code-2015-014-appendix(CD-ROM).zip:4.26MB
幌延深地層研究計画においては、地下施設周辺のボーリング孔に設置した水圧モニタリング装置を用いて地下施設建設が水圧に及ぼす影響を観測している。本報では、水圧観測開始から2015年3月までにHDB-1
11孔及び換気立坑先行ボーリング(PB-V01孔)において取得された地下水間隙水圧観測結果を取りまとめた。
濱 克宏; 水野 崇; 笹尾 英嗣; 岩月 輝希; 三枝 博光; 佐藤 稔紀; 藤田 朝雄; 笹本 広; 松岡 稔幸; 横田 秀晴; et al.
JAEA-Research 2015-007, 269 Pages, 2015/08
JAEA-Research-2015-007.pdf:68.65MBJAEA-Research-2015-007(errata).pdf:0.07MB
日本原子力研究開発機構の第2期中期計画期間(平成2226年度)における、超深地層研究所計画および幌延深地層研究計画、地質環境の長期安定性に関する研究の成果を取りまとめた。研究成果については、地層処分事業におけるサイト選定から処分開始に関する意思決定ポイントまでに必要な技術情報を、事業者・規制機関が活用可能な形式で体系化し、所期の目標としていた精密調査(前半)の段階に必要となる技術基盤として整備した。
O
crystal鈴木 将之; 桐山 博光; 中井 善基*; 岡田 大; 大東 出; Bolton, P.; 大道 博行; 近藤 公伯; 河西 俊一; 影林 由郎*; et al.
Proceedings of Conference on Lasers and Electro-Optics and The Quantum Electronics and Laser Science Conference (CLEO/QELS 2010) (CD-ROM), 2 Pages, 2010/05
高エネルギーNd系レーザーの第二高調波(波長532nm)は、チタンサファイア結晶や光パラメトリック増幅の励起源として用いられる。そのためこれらの増幅器の出力は、この第二高調波の出力に依存し、さらにレーザー駆動粒子線発生実験において入力レーザーエネルギーが高ければ、得られる粒子線のエネルギーも高くなると考えられている。以上のことから、波長1
m帯レーザーの高効率波長変換は、粒子発生の高エネルギー化に関して重要な研究テーマの一つである。今回、われわれはCsBO(CBO)結晶の高い非線形光学定数(1.00pm/V),ダメージ閾値(26GWcm
)にいち早く着目し、波長1mのレーザーパルスの波長変換を行った。励起レーザーは、出力2.0J,パルス幅10ns,繰り返し10HzのNd:YAGレーザーを用いた。その結果、入力レーザーエネルギー2.0Jに対して第二高調波の出力エネルギー1.2Jを得た。このとき変換効率は最大で60%を達成した。この変換効率は、CBO結晶を用いた過去の結果と比較して最大であった。本実験結果よりCBO結晶は第二高調波生成に非常に有効な結晶であることがわかった。
O crystal鈴木 将之; 桐山 博光; 中井 善基; 岡田 大; 大東 出; 影林 由郎*; 横田 利夫*; Bolton, P.; 大道 博行; 河西 俊一
Optics Communications, 283(3), p.451 - 453, 2010/02
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Optics)レーザー駆動粒子加速における最大エネルギーのカットオフは、入力レーザーエネルギーに依存し、入力レーザーのチタンサファイアレーザーの出力は、その励起源であるNd:YAGレーザーの第二高調波(波長532nm)出力に依存する。そのため、波長1m帯レーザーにおける波長変換の高効率化は、粒子加速の高エネルギー化において非常に重要である。CsBO(CBO)結晶は、高い非線形光学定数,高ダメージ閾値から波長1m帯レーザーの第二高調波生成への応用が期待されていた。しかし、その結晶の高品質かつ大型化が困難であったため、第二高調波生成はほとんど行われていなかった。近年、トップシード法を用いることで高品質,大型のCBO結晶成長が可能となった。このような背景から高品質CBO結晶を用いて、波長1064nmレーザーパルスの波長変換を行った。その結果、入力レーザーエネルギー20Wに対して第二高調波の出力エネルギー12W,変換効率60%を達成した。平面波近似の式より、理論的に変換効率を評価したところ実験結果とおおむね一致した。本実験結果よりCBO結晶は第二高調波生成に非常に有効な結晶の一つであることがわかった。
横田 裕海*; 藤本 勝成*; 川上 智彦*; 長山 咲子*; 阿部 雄太; 大高 雅彦
no journal, ,
周期表上の各元素はLIBS分析において其々固有のピークスペクトルを持つ。このため、分析試料からの各ピーク波長を識別することにより、試料の化学組成 を判別することができる。またこれが、一般的な試料同定手法となっている。本研究では、機械学習の手法を用いた標準試料のみを用い、データベースの参照もピーク波長のサーチも行わない新たなLIBSスペクトルの分析方法を提案する。
川上 智彦*; 長山 咲子*; 横田 裕海; 阿部 雄太; 大高 雅彦; 藤本 勝成*; 高貝 慶隆*
no journal, ,
レーザー誘起ブレークダウン分光法(LIBS)を用いて多地点を網羅的に計測し、計測位置情報とLIBSによる計測結果を関連付けることにより元素マッピングを行っている。制御雰囲気を窒素及びアルゴンでLIBS測定を実施し多変量解析を用いて解析方法を検討したので報告する。
鈴木 将之; 桐山 博光; 中井 善基; 岡田 大; 大東 出; 影林 由郎*; 横田 利夫*; Bolton, P.; 大道 博行; 河西 俊一
no journal, ,
波長1m帯レーザーにおける波長変換の高エネルギー化は、レーザー駆動粒子加速において得られる粒子の高エネルギー化を実現できる。そのため、Nd:YAG及びNd:Glassレーザーの高効率波長変換の向上は粒子加速における高エネルギー化に強く関連している。CsBO(CBO)結晶は、高い非線形光学定数(1.00pm/V),高ダメージ閾値(26GWcm)から波長1m帯レーザーの第二高調波生成の可能性を持っている。しかし、その結晶の高品質かつ大型化が困難であったため、第二高調波生成はほとんど行われていなかった。近年、トップシード法を用いることで高品質,大型のCBO結晶成長が可能となった。このような背景から高品質CBO結晶を用いて、波長1064nmレーザーパルスの波長変換を行った。その結果、入力レーザーエネルギー2Jに対して第二高調波の出力エネルギー1.2J,変換効率60%を達成した。この変換効率は平面波近似式を用いた理論値とおおむね一致していた。本実験結果よりトップシード法を用いたCBO結晶は第二高調波生成に非常に有効な結晶の一つであることがわかった。
長山 咲子*; 川上 智彦*; 横田 裕海; 阿部 雄太; 大高 雅彦; 藤本 勝成*; 高貝 慶隆*
no journal, ,
福島第一原子力発電所の原子炉では制御材に炭化ホウ素を用いているため、金属、酸化物に加え、酸化物よりも約2倍の硬さを有するホウ化物が混在する燃料デブリが生成していると想定されており、廃炉作業における燃料デブリの切削・取出し作業が困難になると考えられている。このため、燃料デブリの組成や硬さを把握することは非常に重要となる。レーザー誘起ブレークダウン分光法(LIBS)は、軽元素から重元素まで同時計測し、その元素情報(組成比)から対象物を判別することが期待できる。本研究では、LIBS計測で得た元素情報に多変量解析を適用し作成した組成分布や硬さ分布の妥当性について報告する。
柳澤 華代; 横田 裕海; 松枝 誠; 石庭 寛子*; 藤本 勝成*; 高貝 慶隆*
no journal, ,
燃料デブリは核燃料や制御棒、原子炉構造材が不均一に混合し、冷え固まったものと考えられており、その組成(元素・同位体)や分布を把握することは燃料デブリ取り出し後の保管・処理・処分方法を策定する上で極めて重要である。レーザーアブレーション-誘導結合プラズマ質量分析法(LA-ICP-MS)を用いた質量分析イメージングは、10-100mの空間分解能で10
-10
g/gレベルの元素および同位体の分布を視覚化できるため、先述の燃料デブリ分析に有用である。しかし、測定点が多いとデータ量は膨大となり、手動処理には多大な時間と労力を要する。そこで、本研究では罰則項付き非対称最小二乗法を用いたピーク自動検出法を開発するとともに、LA-ICP-MSのデータ処理を自動化し、直感的に操作可能なGUIを構築した。
鈴木 将之; 桐山 博光; 中井 善基; 岡田 大; 大東 出; 影林 由郎*; 横田 利夫*; Bolton, P.; 大道 博行; 近藤 公伯; et al.
no journal, ,
CBO結晶は、波長1m帯レーザーの第二高調波発生に対して高い非線形光学定数及び高いダメージ閾値を有するため、高効率・高エネルギーグリーン光生成の可能性を持っている。近年、トップシード法を用いることで高品質,大型のCBO結晶成長が可能となった。このような背景から高品質CBO結晶を用いて、波長1m帯レーザーの第二高調波発生の要素試験を行った。基本波レーザーには、Nd:YAGレーザー,パルスエネルギー2.0J,パルス幅10ns(FWHM),繰り返し10Hzを用いた。空間的に均一なビームプロファイルのまま基本波レーザー光を結晶に入射するために像転送光学系を用いてレーザー光をCBO結晶(サイズ10mm
10mm,長さ10mm)まで導いた。結果として、基本波レーザーエネルギー2.0Jに対してグリーンエネルギー1.2J,変換効率60%を達成した。またビーム形状も入射レーザー形状とほぼ同等の良好な空間的に一様な良好なプロファイルが得られた。本実験結果よりトップシード法を用いたCBO結晶はグリーン光生成に非常に有効な結晶の一つであることがわかった。
横田 裕海*; 藤本 勝成*; 川上 智彦*; 長山 咲子*; 岡崎 航大*; 幕内 悦予*; 阿部 雄太; 大高 雅彦
no journal, ,
本研究では、レーザー誘起ブレークダウン分光法(LIBS)による複数スペクトル同時計測データからの未知試料の組成同定のため、機械学習を用いたスペクトルデータの前処理および非負値行列因子分解を適用したデータに基づく組成推定決定木による判定処理手法を検討し、その適用性を確認した。
