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尾上 博則*; 吉田 芙美子*; 廣田 翔伍*; 周藤 優子*; 三枝 博光*; 石田 圭輔*; 澤田 淳
NUMO-TR-25-03; 技術開発成果概要2024, p.105 - 111, 2025/10
地層処分事業の実施主体である原子力発電環境整備機構(NUMO)が、日本原子力研究開発機構(JAEA)をはじめとする関係研究機関及び大学との共同研究等により実施した2024年度の技術開発成果の概要を取りまとめ、報告する。本報告は、NUMOとJAEAの共同研究「ニアフィールドシステムの状態変遷に伴うバリア材及び核種の長期挙動評価のための研究」で2024年度に実施した割れ目系岩盤を対象とした物質移行モデルの妥当性確認手法に関する成果についての概要をまとめたものである。
尾上 博則*; 吉田 芙美子*; 浜本 貴史*; 三枝 博光*; 石田 圭輔*; 澤田 淳
NUMO-TR-24-03; 技術開発成果概要2023, p.71 - 75, 2024/10
地層処分事業の実施主体である原子力発電環境整備機構(NUMO)が、日本原子力研究開発機構(JAEA)をはじめとする関係研究機関及び大学との共同研究等により実施した2023年度の技術開発成果の概要を取りまとめ、報告する。本報告は、NUMOとJAEAの共同研究「ニアフィールドシステムの状態変遷に伴うバリア材及び核種の長期挙動評価のための研究」で2023年度に実施した割れ目系岩盤を対象とした水理地質構造モデルの妥当性確認手法の検討に関する成果についての概要をまとめたものである。
吉田 芙美子; 永島 圭介; 坪内 雅明; 越智 義浩; 圓山 桃子; 杉山 僚
Japanese Journal of Applied Physics, 55(1), p.012201_1 - 012201_5, 2016/01
被引用回数：7 パーセンタイル：29.13(Physics, Applied)We have designed and fabricated a contact grating device to increase diffraction efficiency on the basis of the principle of the Fabry-Perot resonator. The grating structure and layer thicknesses were carefully determined by considering the electric field strength in the device and the fabrication accuracy of the grating. The prototype device had a peak diffraction efficiency of 71% at an incident angle of 42
; these values were slightly different from the design values of 78% and 44.5, respectively. Numerical calculations revealed that this deviation was caused by the fabricated grating structure. A higher terahertz power will be expected with a device as per the design.
越智 義浩; 永島 圭介; 圓山 桃子; 坪内 雅明; 吉田 芙美子; 河野 七瀬; 森 道昭; 杉山 僚
Optics Express (Internet), 23(11), p.15057 - 15064, 2015/06
被引用回数：40 パーセンタイル：85.85(Optics)高強度テラヘルツパルス発生を目的とした繰り返し周波数1kHzのピコ秒CPAレーザーシステムを開発した。本レーザーシステムではYb:YAG薄ディスクを増幅媒質として用いており、再生増幅器にて出力エネルギー10mJ以上、スペクトル帯域1.2nmのパルスが得られている。レーザーパルスはパルス圧縮器によりパルス幅1.3psに圧縮され、テラヘルツパルス発生に供された。結果、LiNbO
中での光整流を介して中心周波数0.3THz、パルスエネルギー4
Jのテラヘルツパルスを1kHzの繰り返しにて発生することに成功した。
坪内 雅明; 永島 圭介; 吉田 芙美子; 越智 義浩; 圓山 桃子
Optics Letters, 39(18), p.5439 - 5442, 2014/09
被引用回数：37 パーセンタイル：84.14(Optics)Heblingらによって概念が提唱された接触型回折格子を実現し、高品質高強度なTHz光発生を目指した。波面傾斜させる回折格子をTHz光発生デバイス(結晶)上に形成することにより、THz光の結晶内光路長が増大することなく大口径化が実現される。本デバイスでは、(a)波面傾斜光を生成する回折光を高効率で得る、(b)高強度励起光照射に耐えうる高いダメージ閾値を有する、の2点を満たすことが特に重要である。Mg-sLiNbO結晶は比較的高いダメージ閾値を有するが、回折効率は最大2割程度と低く、高効率なTHz光発生は期待できない。そこでダメージ閾値が高く、かつ高効率な回折が期待されるようなデバイスとして、結晶上に多層膜を蒸着し、その多層膜の表層に回折格子を工作することを考案した。本デバイスにより入射角44.5度で波長1030nmの励起光を照射した場合、回折効率は80%と高い値が得られると期待された。
thin film by oxidizing metallic titanium吉田 芙美子; 田中 桃子; 永島 圭介
Thin Solid Films, 537, p.23 - 27, 2013/06
被引用回数：2 パーセンタイル：9.12(Materials Science, Multidisciplinary)We prepared a dense rutile TiO thin film that has a refractive index as high as that of the bulk crystal by oxidizing metallic Ti thin film. The TiO thin film with a thickness of 260 nm is optically transparent and has low coefficients of absorption and scattering. We annealed a Ti thin film at 1000C for oxidation and crystallization after deposition of metallic Ti by electron-beam evaporation. By optimizing the annealing conditions, we obtained a rutile TiO thin film with a refractive index of 2.72 at a wavelength of 1030 nm, the highest refractive index ever reported.
若井 隆純; 町田 秀夫*; 吉田 伸司*; 川島 芙美子*; 菊地 浩一*; Xu, Y.*; 月森 和之
Proceedings of 2011 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2011) (CD-ROM), 10 Pages, 2011/07
き裂開口変位評価法の改良と改良9Cr-1Mo鋼製薄肉管の高温4点曲げ破壊試験結果による妥当性検証について述べる。溶接継手を有しない管のき裂開口変位評価結果は、実験結果とよく一致したが、き裂が溶接金属又は溶接熱影響部にある場合には、き裂開口変位は過大評価された。この結果を踏まえ、LBB評価に適用する合理的な漏えい評価法が提案された。
坪内 雅明; 永島 圭介; 吉田 芙美子; 越智 義浩; 圓山 桃子
no journal, ,
高強度テラヘルツ光発生法として、波面傾斜励起光をLiNbO結晶に照射する手法が広く用いられている。我々は波面傾斜とテラ ヘルツ光発生を単一デバイスで実現し、省スペース化と大強度化を同時に実現する手法を開発したので報告する。
越智 義浩; 岡田 大; 永島 圭介; 小菅 淳; 田中 桃子; 桐山 博光; 森 道昭; 吉田 芙美子; Kong, W.*; 平等 拓範*
no journal, ,
原子力機構・関西光科学研究所において、高出力THz波発生のためのドライバーレーザーとしてYb:YAG(室温)を増幅デバイスとした波長1030nmのCPAレーザーシステム開発を進めている。目標性能は1kHz繰り返し、出力100mJ、パルス幅1psである。増幅段は薄膜ディスクによる再生増幅とマルチパス増幅の2段構成とし、再生増幅部では出力15mJ以上を目標としている。現在までに励起パワー150W(励起強度:2.4kW/cm
)に対して出力パルスエネルギー約10mJが得られており、高出力, 高安定化へ向けた調整を進めている。講演では、詳細なシステム構成及び特性について報告する。
吉田 芙美子; 松岡 雷士; 横山 啓一
no journal, ,
Alignment of molecules is a hot topic in the study of quantum control. In many cases, molecules are aligned by rotational coherence created with short laser pulses. Then, aligned molecules lose their coherence through the collision. The de-coherence rate is often measured by the decay of the coherent signal, such as, four-wave mixing, optical Kerr effect, orientation-dependent ionization. However, all these measurements give information only on the coherent state, i.e., off-diagonal elements of the density matrix. To understand the de-coherence process completely, information both on the coherent and incoherent states is required, i.e., whole density matrix including diagonal elements. Therefore, it is worthwhile to develop a technique for measuring both the off-diagonal and diagonal elements simultaneously. As a candidate of such a technique, we explore the potential of the vibrational coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) spectroscopy of aligned molecules.
吉田 芙美子; 笠島 辰也*; 松岡 雷士; 横山 啓一
no journal, ,
Displacement of rotational-state distribution is demonstrated for atmospheric nitrogen using an eight-pulse train of femtosecond laser pulses. To measure the rotational-state distribution, time-resolved coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) spectroscopy is employed. The population parameters obtained from the CARS transient clearly shows that rotational-state distribution has been significantly displaced with the eight-pulse train field.
坪内 雅明; 越智 義浩; 田中 桃子; 吉田 芙美子; 永島 圭介
no journal, ,
現在関西光科学研究所において行われている高強度テラヘルツ光源開発について、テラヘルツ光発生のための励起光源開発、テラヘルツ光発生試験についての現状とその問題点について議論する。また近年開発が進められているテラヘルツパルス光源の産業応用に向けてパルスを自在に整形する技術を開発する必要がある。本研究ではその基盤技術の一つとして、テラヘルツ周波数領域で動作する小型のエタロン素子を開発した。エタロンを構成する高反射板として、シリコン単結晶薄板、及び酸化インジウムスズ薄膜付きガラスの対を用いた。テラヘルツ光をキャビティに入射後、シリコンに紫外光を照射することで光スイッチを動作させ、非常に高い変換効率でTHz光のパルス列化を実現した。
吉田 芙美子; 横山 啓一
no journal, ,
Molecules are aligned by rotational coherence created with short laser pulses. Then, aligned molecules lose their coherence through the collision. The de-coherence rate is often measured by the decay of the coherent signal, such as four-wave mixing and orientation-dependent ionization. However, all these measurements give information only on the coherent state, i.e., off-diagonal elements of the density matrix. To understand the decoherence process completely, information both on the coherent and incoherent states is required, i.e., whole density matrix including diagonal elements. Therefore, it is worthwhile to develop a technique for measuring both the off-diagonal and diagonal elements simultaneously. As a candidate of such a technique, we explore the potential of the time-resolved vibrational coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) spectroscopy of aligned molecules.
越智 義浩; 永島 圭介; 圓山 桃子; 坪内 雅明; 吉田 芙美子; 杉山 僚
no journal, ,
Yb:YAG薄ディスク増幅器をもちいた高平均出力レーザーの開発を行っている。現在までに再生増幅器によりエネルギー10mJ、パルス幅約1ピコ秒のパルスが1kHz繰り返しで出力されている。また、マルチパス増幅器を用いたエネルギー100mJまでの高出力化も現在進行中である。このピコ秒パルスは高強度テラヘルツ光発生や光学薄膜の損傷試験などの応用研究に実用されている。講演ではレーザーシステムの詳細と応用研究成果について発表する。
坪内 雅明; 永島 圭介; 吉田 芙美子; 越智 義浩; 圓山 桃子
no journal, ,
Heblingらによって概念が提唱された接触型回折格子を実現し、高品質高強度なTHz光発生を目指した。波面傾斜させる回折格子をTHz光発生デバイス(結晶)上に形成することにより、THz光の結晶内光路長が増大することなく大口径化が実現される。本デバイスでは、(a)波面傾斜光を生成する回折光を高効率で得る、(b)高強度励起光照射に耐えうる高いダメージ閾値を有する、の2点を満たすことが特に重要である。Mg-sLiNbO結晶は比較的高いダメージ閾値を有するが、回折効率は最大2割程度と低く、高効率なTHz光発生は期待できない。そこでダメージ閾値が高く、かつ高効率な回折が期待されるようなデバイスとして、結晶上に多層膜を蒸着し、その多層膜の表層に回折格子を工作することを考案した。本デバイスにより入射角44.5度で波長1030nmの励起光を照射した場合、回折効率は80%と高い値が得られると期待された。
越智 義浩; 永島 圭介; 圓山 桃子; 坪内 雅明; 河野 七瀬; 吉田 芙美子; 杉山 僚
no journal, ,
高強度テラヘルツパルス発生のための高平均出力ピコ秒レーザーを開発した。レーザーシステムの名はQUADRA-Tである。QUADRA-Tは薄ディスク型のYb:YAG増幅器を備えてたCPAレーザーであり、1kHz繰り返しでエネルギー10mJのレーザーパルスを出力できる。レーザーパルスはパルス圧縮器にて1.3ピコ秒のパルス幅となる。このレーザーパルスを用い、Mg-LiNbO中での光整流作用によりピーク周波数0.3THzのテラヘルツパルス発生に成功した。
越智 義浩; 永島 圭介; 圓山 桃子; 坪内 雅明; 吉田 芙美子; 河野 七瀬; 杉山 僚
no journal, ,
関西光科学研究所にて開発した1kHz繰り返し1ピコ秒レーザーシステムについて、システムの詳細および応用研究の成果について報告する。
桐山 博光; 越智 義浩; 森 道昭; 田中 桃子; 岡田 大; 小菅 淳; 吉田 芙美子; 下村 拓也; 笹尾 一; 中井 善基*; et al.
no journal, ,
高強度場物理研究や非線形光学への応用を目的とした高強度レーザーについて報告する。ペタワット級高強度レーザーにおいては、可飽和吸収体を用いたサブns領域の高コントラスト化、分散音響光学フィルタを用いた数十ps領域の高コントラスト化について報告する。また、ペタワットレベルの増幅のために、光パラメトリックチャープパルス前置増幅器を用いた広スペクトル帯域化についても報告する。併せて、高強度レーザーの小型化,高繰り返し化を目指して開発を進めている半導体レーザー励起Yb:YAGチャープパルス増幅器についても同様に詳しい動作特性を報告する。
薄膜の作成吉田 芙美子; 田中 桃子; 永島 圭介
no journal, ,
放射性廃棄物内に含まれるCs中の
Csを、
Cs等の放射性同位体から高純度・高効率で分離回収するために、振動励起準位を利用した同位体分離の研究が進められている。励起にはテラヘルツ領域の光源が必要となるため、高い変換効率を持つ新しいデバイスの設計がなされた。しかし、デバイスの製作には、高い屈折率を持つ薄膜をLiNbO上に作成し、その上に回折格子を刻む必要がある。屈折率の高い材料として、ルチル構造のTiO薄膜は有望な材料の一つとしてあげられる。本研究では、屈折率が1030nmで2.5以上を持つTiO薄膜を作成することを目標とした。ルチル型のTiO薄膜は高い屈折率を持つことから光学薄膜としての応用が期待され、これまで多くの方法で膜が作成されてきた。しかし、どの方法もわれわれの目標である2.5以上の屈折率を持っていない。そこで、従来の方法とは異なる方法で膜を作成した。金属Tiを基板上に蒸着し、それを高温で酸化・結晶化することで、TiO薄膜の密度を上げた。条件を最適化した結果、1030nmで2.7の屈折率を持つ薄膜の作成に成功した。
坪内 雅明; 越智 義浩; 田中 桃子; 吉田 芙美子; 永島 圭介
no journal, ,
現在関西光科学研究所において行われている高強度テラヘルツ光源開発について、テラヘルツ光発生のための励起光源開発、テラヘルツ光発生試験についての現状とその問題点について議論する。また近年開発が進められているテラヘルツパルス光源の産業応用に向けてパルスを自在に整形する技術を開発する必要がある。本研究ではその基盤技術の一つとして、テラヘルツ周波数領域で動作する小型のエタロン素子を開発した。エタロンを構成する高反射板として、シリコン単結晶薄板、及び酸化インジウムスズ薄膜付きガラスの対を用いた。テラヘルツ光をキャビティに入射後、シリコンに紫外光を照射することで光スイッチを動作させ、非常に高い変換効率でTHz光のパルス列化を実現した。
