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荻原 徳男; 引地 裕輔; 黒岩 雅英*
Vacuum, 86(7), p.908 - 912, 2012/02
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Materials Science, Multidisciplinary)We have developed a Pirani type vacuum gauge for monitoring the back pressure of a turbo-molecular pump (TMP) which is employed often in nuclear fusion devices and sometimes in proton accelerators. As the vacuum components are subjected to high levels of radiation in these devices, the vacuum gauge for monitoring the back pressure should have high reliability and long life time so as to minimize exposure to radiation during maintenance. Moreover, the gauge is preferred to be able to measure the pressure from 0.1 Pa to 10
Pa for interpreting the vacuum conditions of the ring, as well as monitoring the back pressure. To fulfill the above requirements, the followings had been carried out: (1) All the components around the sensor head, including the connector and cables, are exchanged to the ones which have been ensured to perform satisfactorily after an irradiation dose greater than 30 MGy. (2) The semiconductor chips can be worked well 150 m far away from the sensor with the four-point probe method. (3) The current control is modified in such a way that the set value of the current increases with the pressure increase in several stages. This gauge has been worked well to monitor the back pressure of the TMP at Japan Proton Accelerator Complex (J-PARC) 3-GeV Rapid Cycling Synchrotron (RCS) since Oct. 2009.
成田 あゆみ; 馬場 祐治; 関口 哲弘; 下山 巖; 平尾 法恵; 矢板 毅
Applied Surface Science, 258(6), p.2034 - 2037, 2012/01
被引用回数：4 パーセンタイル：20.08(Chemistry, Physical)近年、有機薄膜が新たな機能性材料として注目を集めているが、有機薄膜を新規デバイス材料として応用するためには、有機分子を無機基板表面へ整然と並べて固定化する必要がある。特に光学デバイスを考えた場合、透明な絶縁体である酸化物表面に有機分子を固定化することが重要である。そこで本研究では、サファイア表面にシリコンアルコキシド基を終端に持つ長鎖アルキル分子(オクタデシルトリエトキシシラン,ODTS)を自己組織化的に固定化することを試み、界面の化学状態と分子配向をX線光電子分光法(XPS)及びX線吸収微細構造法(NEXAFS)を用いて調べた。XPSの結果から、溶液法,吸着法で得られた膜は単分子層に近く、シリコンアルコキシドがサファイア表面と化学結合を形成していることがわかった。また、単分子膜のSi K吸収端NEXAFSスペクトルの偏光依存性から、ODTS分子のSi-O結合が、表面に対して垂直であることが明らかとなった。
山本 博之; 江坂 文孝; 松江 秀明; 笹瀬 雅人*
no journal, ,
中性子は一般的に透過力が大きく、ビームの集束が困難であることから表面・局所に関する分析には不向きと考えられている。しかしながら、核反応など中性子照射に伴い生じる現象を利用することにより「表面分析」も可能となる。これに併せ、本来持つ中性子の強い透過力を利用すればこれまでの手法では困難な「深い表面」の解析に応用することができる。本研究では、sub
m程度の被覆層を持つ試料(シリコン被覆層(
500nm)/ホウ素層(20nm)/シリコン基板)を用い、中性子を照射した際に生じる(n,
),(n,p)等の核反応により放出される荷電粒子のエネルギーを測定することにより非破壊的に深さプロファイルを得る手法について検討を行った。この結果、被覆層の増大とともに荷電粒子のエネルギーの減衰が観測され、本法が非破壊深さプロファイリングの手法として有効であることが確認された。
single crystals by synchrotron radiation excited XPS and XAS江坂 文孝; 山本 博之; 鵜殿 治彦*; 松林 信行*; 山口 憲司; 社本 真一; 間柄 正明; 木村 貴海
no journal, ,
エネルギー可変の放射光を励起源として光電子スペクトルを観測した場合、光電子の運動エネルギーの変化に応じて電子の脱出深さが変化することから、表面の深さ方向分布を非破壊的に得ることが可能となる。本研究では放射光を用いたX線光電子分光法とこれよりも分析領域の深いX線吸収分光法(XAS)を用い、
-FeSi単結晶薄膜表面組成及び化学状態について、非破壊深さ方向分析を行った。得られたXPSスペクトルから、励起エネルギーの増大とともにSiO及びSiO
に起因するピーク強度が減少し、相対的にシリサイドによるピーク強度が増大することを明らかにした。これらの結果をもとに深さプロファイルを評価し、単結晶表面にはそれぞれSiO層0.8nm及びSiO層0.2nmが形成されていること、Fe/Si組成比は深さ方向にほとんど変化しないことが確認された。発表ではXASによるFe-L及びSi-K吸収端測定から、より深い表面領域の結果について解析を行った結果についても併せて報告する。
Mannan, M. A.*; 馬場 祐治; 関口 哲弘; 下山 巖; 平尾 法恵; 成田 あゆみ; 永野 正光*; 野口 英行*
no journal, ,
シリコン系ポリマーの薄膜は、炭素系のポリマーに比べて、高い電気伝導度や紫外線発光特性など優れた性質を持つうえに、熱的にも安定であるため、新しい有機デバイス材料として注目されている。このような一次元状のポリマー薄膜の電気的,光学的特性は、ポリマーの配向に大きく依存する。本研究では、最も簡単なシリコンポリマーであるポリジメチルシラン(PDMS)が、固体表面上で自己組織化的に配向し、しかも表面の状態や温度変化により、表面に平行,垂直など種々の向きに整然と配向することを見いだした。具体的には、金属の銅表面,酸化物のインジウムスズ酸化物(ITO),高配向性グラファイト(HOPG)表面にポリジメチルシランを、膜厚を制御しながら1層ずつ蒸着し、水平偏光した放射光を用いてシリコンK-吸収端のX線吸収スペクトルの入射角依存性を測定した。その結果、銅,ITO表面に蒸着した多層膜では、PDMSは表面に垂直に配向するのに対し、HOPG表面では表面に平行に配向することがわかった。このことから、表面第1層の平坦さが、1層目のPDMSの配向を決定し、2層目以降もその配向を維持しながら堆積していくことがわかった。
荻原 徳男; 金澤 謙一郎; 柳橋 亨
no journal, ,
In order to use turbo-molecular pumps (TMPs) in the quasi-static magnetic field often employed in nuclear fusion devices and particle accelerators, we have attempted to establish a standard procedure for determining the influence of magnetic field on TMPs. This time, the computer simulation was carried out to compare with the experimental results reported elsewhere and revise more finely the semi-empirical (semi-infinite conductor) model for the eddy current. As a result, experimental results related to the dependence of the eddy current loss not only on the direction of the magnetic field but also on the revolution frequency of the rotor are confirmed with the simulation.
下山 巖; 馬場 祐治; 関口 哲弘
no journal, ,
近年、BやNなどのヘテロ原子をドープした炭素アロイが燃料電池の正極表面上で酸化還元反応を引き起こす触媒材料として注目を集めている。しかしその詳細についてはまだよくわかっていない。ヘテロ原子が炭素中でとる結合状態が単一ではなく、その化学状態がよくわかっていないことが一因となっている。われわれはこのような材料に対して吸収端X線分光法(NEXAFS)を用いてB及びN元素周囲の結合状態を調べ、立体配置の異なる幾つかの成分が存在することを見いだした。しかし、空準位の電子構造を反映するNEXAFSに対して理論的な解釈は十分行われていない。本研究ではDVX 密度汎関数理論計算を用い、平面構造(グラファイト構造)と曲面構造(フラーレンライク構造)を持つ幾つかのモデルクラスターの空準位電子構造を計算することによって、B, Nドーパントサイトにおける構造依存性の比較を行い、曲面構造をとるクラスターでは特異な電子構造をとることを明らかにした。われわれはさらに、平面構造と曲面構造の酸素分子の吸着特性が異なる可能性についても考察する。
