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山田 圭介; 齋藤 勇一; 水橋 清; 大越 清紀; 織茂 貴雄*; 大前 昭臣*; 山田 尚人*
JAEA-Conf 2008-005, p.114 - 117, 2008/03
TIARAイオン注入装置では、フリーマン型イオン源を用いてさまざまなイオンを生成し、数多くの実験にビームを提供している。また、利用者の多種多様な要求に応えるため、イオン生成技術の開発を進めている。フリーマン型イオン源でのイオン生成方式として一般的に用いられているガス方式及びオーブン方式では生成できるイオン種が限られるため、ディスク方式,フィラメント方式及びプラズマ方式を独自に開発し、合計43種類ものイオンを生成可能にした。本研究会では、これらのイオン生成技術と最近開発したSi及びGeイオンの生成における詳細な生成方法及び問題点について報告する。
荒巻 能史*; 外川 織彦; 乙坂 重嘉; 鈴木 崇史; 天野 光; 田中 孝幸; 千手 智晴*; 皆川 昌幸*
JAEA-Conf 2008-005, p.149 - 152, 2008/03
原子力機構では、1990年代後半より日本海全域における人工放射性核種濃度の現状把握、及び日本海深層の物質循環について観測研究を実施してきた。本報告では、これらの観測によって得られた、海水流動のトレーサとして有効な放射性炭素(
C)の広範な分布をもとに、深層水の特性やその循環について議論した。1999
2002年及び2005年に実施した調査で得られた海水試料中のCを、むつ事務所の加速器質量分析装置で測定した。その結果、各海域の
Cは表層の+70‰程度から深度とともに指数関数的に減少する傾向にあるが、日本海盆などの水深2000m以深では-65‰前後でほぼ一定の値となった。また、日本海盆西部域やウツリョウ海盆の底層水におけるCにばらつきが顕著であるのに対して、日本海盆東部域では誤差範囲内で一定の値を示した。以上のように、日本海の各海域における底層水の特性を明らかにすることができ、その要因や底層水の循環について考察した。
天野 光; 甲 昭二; 木下 尚喜; 渡部 幸也*
JAEA-Conf 2008-005, p.38 - 41, 2008/03
タンデトロン加速器質量分析装置は、最大加速電圧3MVのタンデム型加速器と炭素及びヨウ素同位体比測定用の2本のビームラインから構成される。これまで海洋環境における放射性核種の移行挙動にかかわる研究等におもに利用され、平成18年度末までに約7,600試料(原子力機構:79%,原子力機構以外21%)を測定した。本発表では18年度の運転及び維持管理状況等について報告するとともに、18年度から開始した施設共用についても報告する。平成18年度の総測定時間は1955時間で過去最高であり、52%がC-14測定、48%がI-129測定に利用された。C-14測定では、海水や海底堆積物,空気や樹木年輪など1094個を、I-129測定では、海水,海藻,牛乳,土壌等の環境試料や模擬廃液等502個を測定した。前処理技術開発では、大気中二酸化炭素からのC-14抽出・精製,海水溶存有機物中C-14測定,海水中I-129測定の高度化等が行われている。18年度から開始した施設共用では18年度採択された成果公開課題は6件、成果非公開課題は2件であった。外部利用は今後さらに増大が予想され、内部利用のニーズと合わせAMS施設ではAMSの安定運転,運転時間の確保が重要である。
千葉 敦也; 石井 保行; 水橋 清; 北野 敏彦*; 金井 信二*; 青木 勇希*
JAEA-Conf 2008-005, p.107 - 109, 2008/03
TIARA静電加速器(タンデム加速器)は平成3年に完成し、既に15年が経過した。米国NEC製タンデム加速器(9SDH-2)は導入当初より加速器タンク内の煤化(黒化)が発生し、3か月間の使用でタンク内が真黒になる状態が長く続いた。また、電圧安定度が最悪時にはdV/V=5
10
以上にまで悪化した。これまで行ってきたさまざまな煤化の抑制対策や電圧安定化の技術開発及び電圧安定度の評価結果について報告する。
宇野 定則; 高山 輝充*; 江夏 昌志*; 水橋 清
JAEA-Conf 2008-005, p.118 - 120, 2008/03
高崎量子応用研究所の3MVシングルエンド加速器で使用されている絶縁用合成樹脂部品の中で、加速電圧昇圧回路のRF電極の固定用部品にはポリプロピレン(PP)樹脂が使用されていたが、発熱による損傷現象が頻発した。損傷した樹脂部品の中心付近には多数の径1mm以下の気泡と変色部位、及びそれが集中してできた溶解跡が観察された。RF電極に印加される高周波電圧では、誘電損失によりPP樹脂が損傷するほどの発熱は起きないため、部材の製作時に混入したと思われる気泡で部分放電が発生し溶解に至ったと考える。対策として、全40個のRF電極固定用樹脂部品を、異物の混入や内部で異変が起きた場合に直に識別が可能である透明な材質のポリカーボネート(PC)製に交換したことにより、現在まで損傷は起きていない。これらには気泡がないことを確認しており、PP部品の損傷が気泡で起きた部分放電によるものであることが裏付けられた。
超伝導加速空洞の開発株本 裕史; 竹内 末広; 石崎 暢洋; 松田 誠; 乙川 義憲
JAEA-Conf 2008-005, p.137 - 140, 2008/03
原子力機構東海タンデム加速器ではJAEA
KEK共同研究施設(TRIAC)からの安定核・短寿命核ビーム及びタンデムからの低速度ビームを超伝導ブースターで再加速する計画を立案している。低速度重イオンビームを超伝導ブースターで効率よく加速するためには前段加速器が必要であり、Low超伝導加速空洞の開発を進めている。モデル空洞による電磁界分布の測定と電磁界解析ソフトMAFIAによる解析を行って空洞の形状を決定し、2006年度にはプロトタイプ空洞の製作を完了した。液体ヘリウム温度4.2Kにおいて試験を行いQ
値: 910
,加速電界: 5.8MV/m(RF入力4W時)の性能を確認し、目標の5.0MV/mを超える性能に到達した。また、周波数安定性の試験も合わせて行った。ヘリウム圧力に対する共振周波数変化は0.71kHz/(kgf/cm
)であり、既存の超伝導ブースターと比べて2.6倍大きい値であった。
仲野谷 孝充; 松田 誠
JAEA-Conf 2008-005, p.121 - 123, 2008/03
原子力機構のタンデム加速器には高電圧ターミナルの内部にECRイオン源が設置されており、このイオン源により気体元素の多価イオンビームを生成し、加速している。気体元素以外にさまざまな金属イオンビームの生成が可能になれば、タンデム加速器の有用性をさらに広げることができる。そのため、オーブン法による金属イオンビームの生成を目指して開発を進めてきた。オーブン法による金属ビームの生成は既に大気中での実績がある。そのため、実際の加速器タンク内での使用を想定し、長時間安定性試験を行った。結果、Auビームで70時間以上安定にビームを供給できることを確認した。また、加速器タンク内の高圧環境に耐えるオーブンシステムの設計を行った。
松田 誠; 左高 正雄; 竹内 末広; 月橋 芳廣; 花島 進; 阿部 信市; 長 明彦; 石崎 暢洋; 田山 豪一; 仲野谷 孝充; et al.
JAEA-Conf 2008-005, p.42 - 45, 2008/03
2006年度のタンデム加速器の利用運転日数は201日であった。最高加速電圧は18MVを維持し、利用されたイオン種は19元素(26核種)であった。昨年度、発生した故障事例として、加速器の入射ビームラインでビーム形状が変動する現象が発生した。原因は静電四重極レンズの電極コネクタの接触不良であった。一般に開放端の電極の接続状況を確認することは難しいが、われわれは静電容量結合法による診断で接続異常箇所の特定を行った。この手法はほかの静電光学要素に適用できる技術である。ほかにターミナル電圧が不安定となる事象が発生した。チャージング電流が通常の6割程度しか流れていないため、タンクを開放してチャージング系の総点検を行った。その結果、抵抗の破損とケーブルの製作及び取付不良が確認され、修理を行った。研究会では昨年度の加速器の運転・利用状況及び整備・開発状況について発表する。
C測定値に与える影響の検討齋藤 龍郎; 西澤 章光*; 鈴木 元孝
JAEA-Conf 2008-005, p.157 - 160, 2008/03
JAEA-AMS-TONOの測定時における調整用パラメータ応答特性を明らかにすることを目的として、測定条件の調整に使用するさまざまなパラメータを変えたとき、pMC及びCの測定値にどの程度影響を与えるかを検討する試験を行ったので、その結果を報告する。
鈴木 元孝; 西澤 章光*; 大脇 好夫*; 西尾 智博*; 齋藤 龍郎; 笹尾 英嗣
JAEA-Conf 2008-005, p.34 - 37, 2008/03
JAEA-AMS-TONOの2006年のタンデム研究会以降の測定の運転状況及び故障事例とその対応を報告する。
齋藤 龍郎; 西澤 章光*; 鈴木 元孝
no journal, ,
JAEA-AMS-TONOの測定時における調整用パラメータ応答特性を明らかにすることを目的として、測定条件の調整に使用するさまざまなパラメータを変えたとき、pMC及び13Cの測定値にどの程度影響を与えるかを検討する試験を行ったので、その結果を報告する。
鈴木 元孝; 西澤 章光*; 大脇 好夫*; 西尾 智博*; 齋藤 龍郎; 笹尾 英嗣
no journal, ,
本講演ではJAEA-AMS-TONOの昨年のタンデム研究会以降の測定の運転状況及び故障事例とその対応を報告する。
平尾 敏雄; 小野田 忍; 府金 賢; 高橋 芳浩*; 大島 武
no journal, ,
近年、半導体デバイスの微細化が進み、その駆動電荷が小さくなっていることからノイズマージンがますます低下している。重荷電粒子(イオン)が半導体デバイスを通過した場合、一時的な誤動作(ソフトエラー)や永久的な損傷(ハードエラー)といったシングルイベント現象が発生する。シングルイベント現象の発生機構解明とモデル構築を目指した研究の一環として、酸化膜を有する半導体デバイスに対するイオン誘起過渡電流の評価を行った。実験では、3MVタンデム加速器により加速した15, 18MeVのエネルギーの酸素及び炭素イオンマイクロビームを電極面積100, 200, 300
径、酸化膜厚50, 100, 200nmのシリコン(Si)MOS(Metal Oxide Semiconductor)キャパシタに照射し、発生した過渡電流をTIBIC(Transient Ion Beam Induced Current)システムを用いて計測した。その結果、イオン照射によって発生したイオン誘起過渡電流波形は、入射イオンのエネルギーが高くなるにつれピークが高くなること、さらに酸化膜厚が薄いものほどピークが高くなり収集電荷量も増加することが明らかになった。また、得られた結果をTCAD(Technology Computer Aided Design)を用いてシミュレーションした結果、発生した過渡電流は変位電流によるものであると結論できた。
府金 賢; 高橋 芳浩*; 平尾 敏雄; 小野田 忍; 中嶋 康人*; 大西 一功*
no journal, ,
半導体デバイスに高速荷電粒子が入射する際に半導体内で誘起されるキャリアが原因となりシングルイベント現象が発生する。酸化膜を介した重イオン照射誘起電流の発生機構は未だ不明な点が多く、その解明が重要である。本研究では、シリコン(Si)MOSFETに対して重イオン照射試験を実施し、酸化膜を介した電流発生機構の検討を行った。試料はAlゲートp-, n-シリコン(Si)MOSFETを用い、TIARAの重イオンマイクロビームラインにてエネルギー15MeVの酸素イオン照射を実施した。照射誘起電流測定の結果より、MOSFETにおける照射誘起電流は正・負の異なるピークを持つこと、さらに収集電荷量が照射後数十nsでほぼ0に収束することが観測され、酸化膜を介した照射誘起電流は、変位電流が支配的であることを確認した。またp-, n-MOSFETにおいて電流ピーク幅の差異が確認された。これは、照射に伴いゲート直下に蓄積するキャリアがp-, n-MOSFETではそれぞれ正孔,電子であり、これらキャリアの移動度の違いに起因するためと考えられる。
