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森林 健悟
no journal, ,
重粒子線が生体中を通過すると重粒子線の衝突電離過程により生体中の分子が電離する。重粒子線のエネルギーがブラッグピークあたりになると電離する分子の間隔が短くなり、生成したイオンにより強い合成電場を形成される。この強い電場は重粒子線衝突で発生した電子をトラップする。このトラップにより電子と分子の相互作用時間を長くし、放出される電子の数を増やすことが予測できる。この電子はDNA損傷に寄与するので、電子の数の見積りはDNA損傷の研究に不可欠である。本講演では、重粒子線の線種及びエネルギーと生成する合成電場の強さ及びトラップされる電子の量の関係、さらに、このトラップにより分子から放出される電子の量の増加量を示す。
の電子励起構造の観測水牧 仁一朗*; 安居院 あかね; 魚住 孝幸*; 市川 能也*; 島川 祐一*
no journal, ,
無限層構造鉄酸化物SrFeO結晶構造は2次元性が強い。またFeは2価をとり、局所的な対称性はD4hである。われわれは異方的な結晶構造を反映したFeの3d電子構造の異方性を明らかにするために、Fe-L、O-K吸収端においてX線吸収測定及びX線発光分光測定を行い、Fe-3dとO-2pの混成による電子構造の異方性を見いだしたので報告する。
(M=Mn, Fe, Co, Ni)のM-Ti間電荷移動励起安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 魚住 孝幸*
no journal, ,
スピンフラストレーション系の代表物質であるイルメナイト(FeTiO
)はFeが他の遷移金属(M)になったMTiOとして物質群を形成する。イルメナイト酸化物ではTiの3dはd0となっている。本研究では、FeをMn, Co, Niに変えた試料についてTi 2p吸収端での共鳴発光分光測定を行った。弾性散乱ピークから2.5eV及び4eVのところに新たなピーク構造を見いだした。この構造はTi3d-M3d間の電荷移動によるもであることを報告する。
乙部 智仁; 矢花 一浩*
no journal, ,
アト
フェムト秒領域の超短パルスレーザーによる固体中の電子ダイナミクスの観測及び制御に向けた研究が近年盛んである。われわれは時間依存密度汎関数法(TDDFT)を用いて超短パルスレーザーによる多光子吸収及びトンネル効果による励起過程の記述とこれら励起過程の違いによる高次高調波発生の変化を調べた。計算結果からいわゆる高次高調波には定性的変化は見られなかったが、実励起した電子とホールの再結合による部分を取り出すと大きな違いがあることがわかった。多光子吸収が支配的な時は離散的な発光スペクトルとなるが、トンネル効果が支配的な領域では構造のない連続的な発光となることがわかった。
篠原 康; 乙部 智仁; 矢花 一浩*
no journal, ,
誘電体に価電子帯から伝導帯へのZener tunnelingが起こるような高強度のパルス電場を照射すると、系の励起の様子はレーザー電場の絶対位相に依存して大きく変化することが考えられる。固体において、どのような物理量にこの励起の様子の変化が現れるかはよくわかっていない。一次元周期系の誘電体のモデル計算を行ったところ、高強度かつハーフサイクル程度のフェムト秒パルスを周期系に照射した際に直流電流が流れ、かつ絶対位相に依存して電流の値が変化するという結果が得られた。励起の様子の変化が見られる現象として、うまくこの直流電流が観測できれば、誘電体の光に対する超高速応答を観測することができる。これらの計算結果とどのような物理でその現象が理解できるかという点を報告する。
西森 信行; 永井 良治; 羽島 良一; 山本 将博*; 宮島 司*; 本田 洋介*; 栗木 雅夫*; 飯島 北斗*; 桑原 真人*; 奥見 正治*; et al.
no journal, ,
核種非破壊分析が可能な大強度
線源等の次世代ERL放射光源実現を目指し、高輝度大電流電子銃の開発を行っている。従来を一桁上回る低エミッタンス実現のため、DC500kV光陰極電子銃を採用した。鍵となる技術は、従来の350kVを越える高電圧印加技術,光陰極の長寿命化のための真空技術,高い量子効率を持つ光陰極準備技術である。高電圧印加については、多段分割式セラミック管とガードリングを採用することで、電界放出電子がセラミック管にダメージを与えないようにし、世界で初めて500kV印加に成功した。真空については、18,000l/sの非蒸発型ゲッターポンプを電子銃容器にインストールして、1
10
Paの真空を達成した。ガリウムヒ素光陰極を準備し、量子効率10%,暗寿命700時間以上を実現した。既に300kVでビーム生成試験を行い、最大5.7
Aのビーム生成に成功した。これら開発の現状について報告する。
小瀧 秀行; 林 由紀雄; 川瀬 啓悟*; 森 道昭; 神門 正城; Koga, J. K.; Bulanov, S. V.
no journal, ,
高強度レーザーのブルーシフト現象には、レーザーがプラズマを生成するときの屈折率変化によって起こるものと、航跡場による光子加速の2つがある。屈折率変化によるシフトは、プラズマ密度に依存し、集光強度や相互作用距離に依存しない。一方、光子加速は、集光強度や相互作用距離に依存する。3TW, 40fsのチタンサファイアレーザーをガスジェットに集光し、透過光計測を行った。ガスジェットノズルの位置,ガス密度及び集光強度を変化させながら計測を行い、ガス密度(プラズマ密度)依存性及び相互作用距離及び強度依存性について調べた。透過光の周波数シフト量は、相互作用距離に比例しており、光子加速の影響が大きいと考えられる。また、相互作用距離が長い部分に関しては、シフト量は集光強度に依存するが、相互作用距離が短い部分に関しては、集光強度に依存しない周波数シフトが観測された。これは屈折率変化に伴う周波数シフトと考えられる。
白石 淳也; 徳田 伸二*
no journal, ,
JT-60SAに代表される高性能(高ベータ・定常)トカマクにおいて、プラズマ回転によるRWM(Resistive Wall Mode:抵抗性壁モード)の安定化機構の解明は、最も重要な物理・工学的課題の一つである。本研究では、接続理論により、回転プラズマにおけるRWM解析を行い、RWM安定性における重要な物理量を明らかにした。プラズマ回転があると従来の漸近接続法は応用できないため、著者らは、有限幅の内部層を用いる一般化された接続法を提案した。一般化された接続法に基づき、内部層方程式の解析解を用いて、解析的なRWM分散関係の導出に成功した。得られた分散関係を用いて、回転及び回転シアの効果について解析を行った。本研究により、回転シアの効果もRWM安定性に大きく寄与することが明らかになった。
岡本 稔*; 丸山 敏毅; 矢花 一浩*; 巽 敏隆*
no journal, ,
相対論的平均場模型を用いた数値計算によって低密度原子核物質の性質を調べる。原子核物質の非一様構造の研究では、空間的対称性を持ったWigner Seitzセル近似がよく用いられてきた。これにより計算コストを大幅に軽減することができる代わりに、計算によって現れる非一様構造が空間的対称性を持ったものに限られるうえ、かなり単純な構造しか扱うことができなかった。今回、このWigner Seitzセル近似を用いずに、周期的境界条件を課した十分に大きな3次元セルによる計算を行った。これにより、これまで低密度核物質中に現れると思われている5種類の「パスタ構造」が3次元計算でも現れることを確かめた。また、典型的なパスタ構造以外の、ネットワークを持った複雑な構造が準安定状態として存在する可能性があることがわかった。また、現れる非一様構造とそれに伴う状態方程式についても報告する。
武藤 巧*; 丸山 敏毅; 巽 敏隆*
no journal, ,
通常の原子核中に
中間子が多数束縛された中間子多重束縛原子核の性質を、
(1116), 
(1197)ハイペロン混在の効果を考慮して検討する。理論的枠組みとして、中間子-バリオン間相互作用及び中間子間同士の相互作用は非線形カイラルラグランジアンから規定される形を基礎とし、バリオン-バリオン間相互作用としては相対論的平均場理論(RMF)を用いる。核子,ハイペロンや中間子の核内での密度分布,中間子の基底状態エネルギー,系の束縛エネルギーなどの物理量を得、それらの物理量にハイペロンの混在がどのような効果をもたらすかについて明らかにする。特に、中間子とハイペロンの共存で構成される、安定なストレンジネス物質の可能性について議論する。
橋本 慎太郎; 緒方 一介*; 千葉 敏; 八尋 正信*
no journal, ,
重陽子入射反応において、その一部である陽子、あるいは中性子のみが標的核に吸収される不完全融合過程と、重陽子全体が吸収される完全融合過程を取り扱う。今回はこれらの反応解析に、フリーパラメーターをもたないeikonal reaction theory(ERT)を適用し、本手法の有効性の検証と標的核に関する系統性の議論を行う。ERTはeikonal近似に基づいて定式化がなされているが、離散化チャネル結合法を用いることで重陽子の分解過程の効果も適切に取り入れた議論が可能である。
浅井 雅人; 塚田 和明; 笠松 良崇*; 豊嶋 厚史; 佐藤 哲也; 永目 諭一郎; 佐藤 望; 石井 哲朗
no journal, ,
アクチノイド偶々核の第一励起準位エネルギーを、高分解能
線測定並びに-同時計数測定によって精密に決定した。Pu, Cm, Cf, Fm同位体の合計8核種について系統的に測定し、アクチノイド領域の偶々核の第一励起準位エネルギーの陽子数・中性子数依存性を系統的に明らかにした。第一励起準位エネルギーは、Cm及びCf同位体において最小値を取り、その後陽子数の増加とともに増大することが明らかとなった。この傾向は、陽子数114の球形閉殻の存在を考慮することで定性的に説明できる。
小泉 光生; 松木 征史*; 後藤 淳*; 中村 詔司
no journal, ,
半導体の電子をレーザーで偏極させると超微細相互作用により、原子核のスピンが偏極を始める。臨界温度以下では、偏極核による誘起磁場の影響で、電子のエネルギー分岐が広がり、それ伴い核偏極がさらに増幅される。このような動的自動核偏極を原子核構造研究に利用するため、偏極法の開発を進めている。本学会では、実験装置の開発状況とその性能について、予備的に行った実験結果と合せて報告する。
宇都野 穣
no journal, ,
実験・理論核物理領域シンポジウム「RIBFとRCNPにおける核物理のクロスオーバー」では、理化学研究所RIBFと大阪大学RCNPという日本を代表する加速器を用いた核物理研究により、相乗効果としてどのような知見が得られるかを議論する。本招待講演では、RIBF実験とRCNP実験の双方によって、原子核の殻構造の変化が非常に正確に理解されるようになることを核構造理論の立場から概説する。RCNP実験では、軽イオン反応によって高い励起状態に至る詳細なスペクトルを得ることができることで、フェルミ面付近から離れた軌道についても理解することが可能であり、スピン軌道分離エネルギーのような基礎的な量を押さえられる。しかし、こういった精密実験は安定核のみで可能である。一方、RIBF実験ではフェルミ面近傍の限られた情報しか得られないが、不安定核実験が可能である。また、実験で得られる物理量は必ずしも殻エネルギーを直接的に表すものでないため、殻模型のような核子間相関を正確に取り入れた核構造計算も必要となる。これら三者の協力によって原子核の殻構造に関する正確な知見が得られるであろうということを、最近の殻模型による殻構造研究をもとに議論する。
祖谷 元*; 安武 伸俊*; 丸山 敏毅; 巽 敏隆*
no journal, ,
超新星爆発後に生成される高密度天体内部では、標準核密度を超える領域においては、ハドロン物質だけでなくクォークのような物質の存在も予想されている。本研究では、高密度天体の内部における物質構造に対する制限を重力波の直接観測を通じて行うことを目的とした。相対論的な記述による天体の固有振動数を解析したところ、重力波の基本モード,圧力モード,時空モード,gモードなどの固有振動数が、物質の状態方程式や密度の不連続面の有無などに大きく依存することがわかった。これにより、重力波の観測が物質の状態方程式やパスタ構造を持ったハドロン・クォーク混合相の存在に関する重要な情報を与える可能性を指摘した。
大西 弘明
no journal, ,
マンガン酸化物の光誘起ダイナミクスを念頭に、振動電場下の一次元軌道縮退ハバード模型に時間依存密度行列繰り込み群法を適用して、電荷・スピン・軌道状態の実時間発展を解析した結果を報告する。非平衡条件下での電荷・スピン・軌道相関関数の挙動とダブロン形成の実時間ダイナミクスを議論する。
佐藤 真一郎; 齋 均*; 大島 武; 今泉 充*; 島崎 一紀*; 近藤 道雄*
no journal, ,
コプラナー型Al電極を施した不純物ドープをしていない水素化アモルファスシリコン薄膜に3.0MeV陽子線を照射し、熱起電力(ゼーベック係数)の変化を測定した。未照射では真性であるためにゼーベック効果を示さないが、
/cm
程度照射するとゼーベック効果を示した。その後は照射量の増大とともにゼーベック係数が大きくなり、
/cm以上では再び示さなくなった。これは照射によってドナー準位が生成し、一時的にn型へと変化していることを意味しており、以前われわれが報告した電気伝導度の変化とおおよそ対応していることから、アモルファスシリコン特有の電気伝導度の非単調な変化はキャリア濃度の変化が原因であることが明らかとなった。
丸田 朋史; 菊澤 信宏; 佐甲 博之; 三浦 昭彦
no journal, ,
茨城県東海村に建設された大強度陽子加速器(J-PARC)はMWクラスの陽子加速器であり、ビーム強度は最終的にKEK-PSの100倍以上に達する。このような大強度加速器の安定的な運用のためにはメンテナンス性の維持が重要であり、そのため機器の放射化を極力抑えなければならない。現在のところ、リニアックの放射化の最大の原因は負水素イオンビーム粒子と残留ガスとの散乱であり、これの研究には散弾断面積等の物理量に則ったシミュレーションが必要である。これを遂行するために、Geant4をもとにして負水素イオンビームと残留ガスとの相互作用をシミュレートするツールを開発した。本報告では、J-PARCリニアックにおけるビームロスの研究の現状について報告する。
二宮 和彦; 伊藤 孝; 髭本 亘; Strasser, P.*; 河村 成肇*; 下村 浩一郎*; 三宅 康博*; 三浦 太一*; 喜多 真琴*; 篠原 厚*; et al.
no journal, ,
電子の代わりに一つ負ミュオンが原子核の周りに軌道を作っている原子をミュオン原子と呼ぶ。負ミュオンが物質中に停止すると、負ミュオンは原子核のクーロン場に捕らわれ、ミュオン原子を形成し、負ミュオンの脱励起に伴いミュオン特性エックス線の放出を起こす。このときKa線とKb線の比率など、ミュオン特性エックス線の構造はミュオン原子の状態(分子効果)とミュオン原子の衝突に由来する物質の密度(圧力効果)によって大きく変化することが知られている。本研究グループでは酸化窒素類を測定試料として、ミュオン原子形成における分子効果の検討を行っている。本研究ではJ-PARCミュオン施設において、一酸化二窒素気体について、さまざまな気体圧力でミュオン特性エックス線のスペクトルの測定を行い、ミュオン原子形成における圧力効果を無視できる条件の探索を行った。結果、試料の圧力が0.2気圧以下において圧力効果が無視できることを見いだした。これより予想されるミュオン原子の運動エネルギーに関しても議論を行う。
岩田 圭弘; 原野 英樹*; 伊藤 主税; 青山 卓史
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高速炉の破損燃料位置検出への適用を目的として、レーザー共鳴イオン化質量分析法(RIMS)を用いたAr中に濃度ppt程度含まれるKr, Xeの同位体比分析を行っている。RIMSは選択的なイオン化によりバックグラウンドを大幅に低減できる特徴を有するが、共鳴波長が200nm台と短波長であるKr, Xeの分析においては、レーザー光の真空中での反射・散乱に起因する光電子がAr及びAr
をイオン化する現象が観測されている。発表では、光電子イオン化が光電効果に関連していることに着目し、準安定状態を経由したイオン化スキームにおいて準安定状態からのイオン化に長波長のレーザーを時間差で照射するシステムを提案し、有効性について議論する。