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石川 法人; 田口 富嗣*; 大久保 成彰
しょうとつ, 18(3), p.43 - 55, 2021/05
数十MeV以上の高速重イオンをセラミックス材料に照射すると、高い電子的阻止能に起因した照射損傷(イオントラック)が形成される。イオントラックの形成メカニズムである熱スパイク理論を用いると、多くの材料において、イオントラックの寸法が正確に予測できる。しかし、ある時期から、熱スパイク理論の予測が通用しない材料が相次いで報告されるようになった。なぜ、特定の材料でこの理論が通用しないのか?材料表面のイオン入射点に形成される10nm弱のナノ隆起物(ナノヒロック)を透過型電子顕微鏡で観察していくうちに、その理由が明らかになってきた。我々の研究によって、照射損傷のメカニズム解明がどのように進んだかを解説する。
山川 紘一郎
しょうとつ, 17(5), p.86 - 101, 2020/09
低温分子性固体の内部における、分子単量体の回転・核スピン転換とクラスター中の分子間振動の研究を解説する。前者については、凝縮系における単量体の核スピン転換と回転緩和の機構について説明し、それに基づいて、H
Oの転換速度の温度依存性とCH
の2種及び3種異性体間の転換を議論する。後者については、Arマトリックス中に分離したDOクラスターの系を対象とする。テラヘルツ・赤外吸収スペクトルの解析と、マトリックス効果を取り入れた量子化学計算の結果から、(DO)
の分子間振動モードを決定する。
松原 章浩
しょうとつ, 12(4), P. 126, 2015/07
本コラムでは、筆者の経歴に触れた後、ネオテクトニクス研究グループで行っている加速器質量分析(Accelerator Mass Spectrometry: AMS)について述べ、AMS分野と原子衝突の学術分野の接点について紹介する。AMSの分析性能を支える技術には、測定目的核種(長半減期放射性核種)に対する安定同重体の分別がある。この分別は、多くの場合、イオンのエネルギー損失が原子番号と正の関係(ベーテ・ブロッホ則的)である事実を基にしている。ここに、両分野の接点の一つがある。
黒崎 譲
しょうとつ, 12(4), p.114 - 125, 2015/07
近年の量子制御研究において、dynamic Stark効果(DSE)が重要キーワードの一つとなっている。DSEは静電場によるStark効果の振動電場への拡張バージョンといえるが、Stark効果自体はその発見から既に一世紀以上が経過しており目新しいものではない。しかしながら、最近のレーザー技術の飛躍的な進歩により、これまで未知であったDSEの数々の興味深い側面が明らかにされるにつけ、制御研究におけるDSEの重要性はますます高まってきている。本稿では、化学物理学におけるDSEによる量子制御研究の現状を概説するとともに、筆者らの最近の研究成果についても紹介する。
坪内 雅明
しょうとつ, 12(2), p.36 - 54, 2015/03
光と電波に挟まれた周波数領域にあるテラヘルツ光は「未踏領域」として長年その発生、検出手法の開発が進められてきた。近年の非線形光学に基づく波長変換技術の飛躍的な発達により、現在は比較的容易に高強度テラヘルツ光を発生させることが可能となり、その応用研究も急速に進められている。本稿では、テラヘルツ光の特性や基礎的なテラヘルツ光学を概観した後、高強度テラヘルツ光発生手法とその利用研究について研究を交えて解説する。
森林 健悟
しょうとつ, 11(3), p.73 - 91, 2014/05
動径線量はイオンと物質との相互作用を理解する上で重要な物理量であり、生命医科学の分野に広く応用されている。普及されている動径線量には、その動径に沿って付与する線量が大きく異なる二通りのモデルがある。これは、イオンと物質との相互作用の理論モデルが二通りあり、それらがそれぞれ異なった線量分布を導き出したためである。我々は、二通りの理論モデルが共存できるシミュレーションモデルを開発し、入射イオンのエネルギーにより自動的に動径線量がどちらかの理論モデルの特徴をもつように振り分けることに成功した。この結果は、正確な動径線量の推定に役立つと共に、イオンと物質の相互作用の物理現象の深い解明に繋がると期待させるものである。
横谷 明徳; 鵜飼 正敏*; 岡 壽崇*; 甲斐 健師; 渡辺 立子; 藤井 健太郎
しょうとつ, 11(2), p.33 - 39, 2014/03
細胞致死や突然変異などの放射線生物影響の根本原因の一つとされる、DNA分子損傷の局在化の物理メカニズムとその細胞学的影響における役割を明らかにすることが本研究の目的である。これまでに、生体を構成する元素に生じた内殻イオン化と、これに続くAuger過程の物理的な理論及びシミュレーションを行うと同時に、シンクロトロン放射から得られる高輝度の軟X線を用いた分光測定も行い、理論と実験の両面からDNA損傷生成プロセスの探索を行ってきた。特に、内殻イオン化やこれに続く電子の再捕獲などこれまで考慮されていなかった事象を考慮することで、ナノメートル程度の局所に損傷が局在化するクラスターDNA損傷の生成過程に関する知見を得つつある。本論文では、これらの研究の現状を解説する。
市原 晃
しょうとつ, 11(1), P. 5, 2014/01
近年のレーザー技術の進展に伴い、分子の回転周波数に対応するテラヘルツ領域のパルスを、強度が数100MW/cm
程度まで生成可能になった。テラヘルツパルスの分子への応用例として、周波数コムと呼ばれる光学パルス列を用いた二原子分子の回転励起がある。この励起機構の概要を記した。まず、レーザーによる分子の配向及び配列制御について紹介し、分子とレーザー場の相互作用を導入した。次に、周波数コムを周期的デルタ関数で表現し、コムのスペクトル周波数を分子の回転遷移周波数と一致させることにより、分子の回転状態が励起できることを説明した。更に、LiCl分子に対する数値計算により、パルスが照射される毎に分子の回転状態が遷移していく過程を示した。
森林 健悟
しょうとつ, 10(2), p.43 - 45, 2013/03
異なった研究分野の研究者との交流(異分野交流)は異なった観点から研究を見つめ直したり、新しい展開や応用を見つけたりするなど研究の新たな開拓などに有用である。しかしながら、異分野間での歴史、研究対象などの違いが用語の定義などの相違を生み出し、それが議論の障害になることがしばしば起こる。それゆえに、異分野間で用語の定義などが相違することを紹介することは読者に有用な情報を得る機会になると考えられる。本論文ではレーザーやプラズマと放射線の研究分野の間での異分野交流中に気がついた「二次電子」や「自由電子」などの用語の定義の相違を述べ、それが生じる理由をそれらの研究分野の歴史や研究対象から推測した。
森林 健悟
しょうとつ, 9(4), p.8 - 13, 2012/07
生体高分子の立体構造の解析は最近、X線自由電子レーザー光の応用として非常に注目されている。その構造の分解能を原子レベル近くにするには非常に大きなX線フラックスが要求され、そのとき生体分子は損傷する。その損傷は立体構造構築の際、ノイズとして現れるので損傷を正確に評価する必要がある。そこで、本論文では今まで行われてきた損傷の研究をレビューし、さらに、波長,パルス幅,X線フラックスなどのパラメータと損傷との関係の計算結果を報告する。
