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深谷 有喜
no journal, ,
全反射高速陽電子回折(TRHEPD)は、陽電子の正電荷の特性を利用した表面構造解析手法である。電子の反粒子である陽電子は、電子と同じ質量、素電荷、スピンを持つが、電子とは逆の正の電荷を持つ。これにより、全ての物質の結晶ポテンシャルは陽電子ビームに対して障壁として働く。特に、低視射角入射では全反射が起こる。全反射条件下では、陽電子ビームの侵入深さは約0.5
以下となり、1原子層分の厚さにしか満たない。したがって、全反射条件下での回折スポット強度には、最表面原子に関する情報のみが含まれる。講演では、TRHEPD法の適用例として、インターカレーションによるグラフェンの構造変化について紹介する。
鈴木 誠也; 勝部 大樹*; 矢野 雅大; 津田 泰孝; 寺澤 知潮; 朝岡 秀人; 柚原 淳司*; 吉越 章隆
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ゲルマネンは、ハニカム格子を持つゲルマニウム(Ge)の2次元シートである。最近の理論的研究から、ゲルマネンは2次元トポロジカル絶縁体物性をもつなど、興味深い電子物性が予測されている。しかし、グラフェンとは異なり、ゲルマネンは空気中で容易に酸化されるため、ゲルマネンを用いた電気デバイスの実現は困難である。ゲルマネンの化学的安定性という欠点を克服するためには、ゲルマネンがどのように酸化されるかを理解する必要がある。我々の研究チームは、ゲルマネンの酸化に関する研究の中で、酸化したゲルマネンを超高真空(UHV)で加熱するだけで良質のゲルマネンに復元できるという現象を発見した。X線光電子分光スペクトルと低エネルギー電子回折パターンから、酸化したゲルマネンは500
Cの加熱で完全に回復することがわかった。発表では、酸化したゲルマネンが復元する詳細なメカニズムについて議論する。
神谷 潤一郎; 阿部 一英; 小畠 雅明; 津田 泰孝; 福田 竜生; 藤森 伸一; 諸橋 裕子; 山田 逸平; 吉越 章隆
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NEGコーティングはビームダクト内面にゲッター機能を持たせることで、ビームラインの真空性能を向上し、加速器の安定運転に直結する技術である。NEGコーティングの活性化と劣化のメカニズムをより詳細に理解するため、X線光電子分光(XPS)による測定を行った。NEGコーティングした基板サンプルをSPring-8のBL23SUの表面科学ステーションに設置し、試料温度を250Cに昇温しながら試料表面のXPS測定を行い、活性化プロセスをin-situで観測した。その後、試料温度を250Cに保ったまま、酸素ガスを導入し、加速劣化試験に相当するXPS測定を行った。さらに、アルゴンエッチングによる試料の深さ方向の成分分析を実施した。その結果、表面Zrは活性化の初期段階でTi酸化物やV酸化物から酸素を取り込み、連続的な温度上昇でZr酸化物の酸素がバルクに拡散することがわかった。またコーティング中の濃縮された酸素は、主にZr酸化物、続いてTi酸化物の形で存在することが明らかとなった。このことは、今後のNEGコーティングの性能高度化につながる新しい事実である。
小林 史憲; 神谷 潤一郎; 高橋 博樹; 鈴木 康夫*; 田崎 竜太*
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J-PARC LINACのL3BTビームラインの真空機器は真空システムにより、ビームラインゲートバルブ(BLGV)でエリア分けされた区域ごとに制御されている。これまでの真空システムでは真空機器がBLGV間のエリアごとに制御され、相互間の機器の情報や真空圧力を監視していない。このため、隣接するエリアの状況に関わらず機器を操作できてしまい、高真空エリアの真空圧力を急激に悪化させたり、運転中の真空機器に大気を突入させて機器を故障させてしまうといったトラブルが発生している。また、BLGVは圧力悪化のインターロック(ILK)発生時には、すべてのBLGVが一斉に閉止する仕様となっているため、真空悪化の影響を受けないエリアのBLGVも強制閉される。BLGVの開閉限度数や摩耗の点から、より適切な動作を行わせる対応を行う必要がある。このような各種課題を解決するためには、まずエリア相互間の機器の情報や真空圧力を監視可能とすることでヒューマンエラーを排除し、安全性を高くする必要がある。さらに、各々のBLGVを個別に自動制御をすることで保守性を改善させる必要がある。そのためL3BT真空システムの安全かつ効率的な保守と運転維持を考慮した制御を実現することを目的とし、真空システム制御系の改修と構築を実施した。
H
OH liquid target in an ultra-high vacuum荻原 徳男*; 山本 風海; 倉持 勝也*
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加速器等の超高真空環境において大強度ビーム照射に耐えられるターゲットとして、液体窒素で冷却したエタノール液体膜を真空中で使用する環境の開発を行っている。液体窒素温度付近ではエタノールの蒸気圧は数Paまで下がるが、加速器に組み込むためには周辺を10
Pa程度まで圧力を下げる必要がある。そのために、ガスを吸着させる銅板を真空容器に挿入し、エタノールを冷却するのに利用した液体窒素でその銅板を冷却する手法を考案した。銅板の形状を変えながら試験を行い、エタノール液体膜を生成する真空容器に接続した前後の真空容器内において8.31
Paを達成した。これにより、加速器に組み込んで使用する目途が立った。今後は、レーザー加速器への適用を目指し詳細設計を進める。