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論文

A Chemiluminescence sensor with signal amplification based on a self-immolative reaction for the detection of fluoride ion at low concentrations

久松 秀悟; 鈴木 伸一; 幸本 重男*; 岸川 圭希*; 山本 雄介*; 元川 竜平; 矢板 毅

Tetrahedron, 73(27-28), p.3993 - 3998, 2017/07

https://doi.org/10.1016/j.tet.2017.05.084
 被引用回数：15 パーセンタイル：57.31(Chemistry, Organic)

A sensory system incorporated with an amplification function was developed for detection of trace-level fluoride ions. This sensory system comprises two steps, namely, amplification, and chemiluminescence. These steps were linked with chemical reactions and were induced continuously. The process from amplification to chemiluminescence was accomplished in the system by using fluoride ions. The amplification was based on a self-immolative system, which permitted the detection of emissions even at low fluoride ion concentration for system in which chemiluminescence cannot be induced in the absence of fluoride ions. An optical ratio of the chemiluminescent compound and the amplifier was calculated for achieving efficient amplification.

論文

光ルミネッセンス測定装置への密封$$beta$$線源の導入と放射線管理; 日本原子力研究開発機構土岐地球年代学研究所での例

徳安 佳代子; 古田 定昭*; 國分 陽子; 梅田 浩司

日本放射線安全管理学会誌, 15(1), p.80 - 87, 2016/07

http://doi.org/10.11269/jjrsm.15.80

地質試料の年代測定を行うため、日本原子力研究開発機構土岐地球年代学研究所に光ルミネッセンス測定装置(Riso TL/OSL DA-20)が導入された。本装置では、試料に人工放射線を繰返し照射して試料に蓄積された線量を求めるため、密封線源を装置へ据付ける必要がある。しかし、本装置の放射線管理に関する情報はほとんどない。そこで本稿では、線源を受入れるまでの流れを紹介するとともに、線源の据付や使用における放射線管理について報告する。

論文

In-situ monitoring of ion-beam luminescence of Si-O-C(-H) ceramics under proton-beam irradiation

成澤 雅紀*; 江夏 昌志; 武山 昭憲; 杉本 雅樹; 出崎 亮; 佐藤 隆博; 外薗 洋樹*; 河相 武利*; 岩瀬 彰宏*

Journal of the Ceramic Society of Japan, 123(9), p.805 - 808, 2015/09

http://doi.org/10.2109/jcersj2.123.805

Two kinds of Si-O-C(-H) ceramics particles having intrinsic photoluminescence (PL) spectra were prepared from silicone resin microspheres by heat treatment in a hydrogen atmosphere at 800 or 1100$$^{circ}$$C. The obtained particles were painted on a Si substrate using a binder, and ion-beam-luminescence spectra were observed under proton beam irradiation with an acceleration energy in the ranges of 1-3 MeV. Observed spectra had peaks at wavelength of 520-540 nm. These peak wavelengths were larger than those observed under UV light irradiation. The luminescence of H$$_{2}$$ 1100 (sample decarbonized at 1100$$^{circ}$$C) was bright, and that of H$$_{2}$$ 800 (sample decarbonized at 800$$^{circ}$$C) was faint. However, the intensity of luminescence decreased rapidly at an early stage of the beam irradiation. In air, a sharp luminescence band with a peak at 300 nm appeared together with the main emission with a peak in the range of 520-540 nm. The existence of the sharp band at 300 nm was apparent in the H$$_{2}$$ 800 spectra, whereas it appeared as a minor peak in the H$$_{2}$$ 1100 spectra in air.

報告書

外部被ばく個人線量測定用OSL線量計の諸特性

鈴木 朗史; 鈴木 武彦; 高橋 聖; 仲田 亨; 村山 卓; 角田 昌彦

JAEA-Technology 2014-049, 19 Pages, 2015/03

JAEA-Technology-2014-049.pdf:9.12MB

原子力科学研究所並びに保安規定等に基づいて個人線量の測定等を依頼された大洗研究開発センター、那珂核融合研究所、高崎量子応用研究所、関西光科学研究所及び青森研究開発センターでは、放射線業務従事者の外部被ばく線量を測定するための個人線量計として、蛍光ガラス線量計に替えてOSL(Optically Stimulated Luminescence)線量計を導入することとし、2014年10月より運用を開始した。OSL線量計の使用に先がけて、同線量計による測定評価の信頼性を確認するために、個人線量計の線量直線性、エネルギー特性、方向特性、経時変化特性、混合照射に対する特性等についての試験を行った。さらに、蛍光ガラス線量計との比較を行った。その結果、国内規格(JIS Z 4339)に定める性能を満たしていること、蛍光ガラス線量計と同等の性能を持つことを確認した。これにより、OSL線量計は実用上十分な性能を有していることが確認された。本報は、この試験で得られたOSL線量計の諸特性をまとめたものである。

論文

Annealing of electron irradiated, thick, ultrapure 4H SiC between 1100$$^{circ}$$C and 1500$$^{circ}$$C and measurements of lifetime and photoluminescence

Klahold, W. M.*; Devaty, R. P.*; Choyke, W. J.*; 河原 洸太朗*; 木本 恒暢*; 大島 武

Materials Science Forum, 778-780, p.273 - 276, 2014/02

http://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.778-780.273

Ultra-pure n-type (8$$times$$10$$^{13}$$ cm$$^{-3}$$), 99 $$mu$$m thick epitaxial layers of hexagonal (4H) silicon carbide (SiC) were irradiated with electrons either at 170 keV with a fluence of 5$$times$$10$$^{16}$$ cm$$^{-2}$$ or at 1 MeV with a fluence of 1$$times$$10$$^{15}$$ cm$$^{-2}$$ in various geometries. Low temperature photoluminescence (LTPL) spectra and microwave photoconductance ($$mu$$PCD) lifetime measurements were carried out for all samples before and after annealing in argon in free standing mode or on a POCO carbon (Poco Graphite, Inc.) platform, every 50 $$^{circ}$$C from 1100 $$^{circ}$$C to 1500 $$^{circ}$$C. However, no improvement in carrier lifetime was observed although previous studies reported that carbon diffused into SiC during high temperature treatment improves carrier lifetime. The result obtained in this study suggests that simple carbon diffusion model cannot be applied and more study is required to understand the injection of carbon interstitials into the SiC lattice.

論文

Luminescence study of lanthanide(III) ions in non-aqueous solutions containing azide ions

Lis, S.*; 木村 貴海; 吉田 善行; But, S.*

Journal of Alloys and Compounds, 380(1-2), p.173 - 176, 2004/10

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2004.03.026
 被引用回数：6 パーセンタイル：41.09(Chemistry, Physical)

時間分解レーザー誘起蛍光分光法と蛍光光度法を用いて、アジ化物イオン(N$$_{3}$$$$^{-}$$)を含む非水溶媒中のランタノイド(III)イオン、Ln$$^{3+}$$(Ln=Eu, Gd, Tb)の発光寿命と発光強度を測定し、Ln$$^{3+}$$に対するN$$_{3}$$$$^{-}$$の消光効果を検討した。N$$_{3}$$$$^{-}$$共存下でのEu$$^{3+}$$の発光特性をジメチルホルムアミド,ジメチルスルホキシド,メチルホルムアミド,ホルムアミド、及びメタノール中で測定した。Ln$$^{3+}$$の発光強度または発光減衰定数と溶液中のN$$_{3}$$$$^{-}$$濃度の関係から、Ln$$^{3+}$$の発光準位と基底状態間のエネルギー差の順序はGd$$>$$Tb$$>$$Euであるが、N$$_{3}$$$$^{-}$$の消光効果はGd$$>$$Eu$$>$$Tbの順であることを明らかにした。Eu$$^{3+}$$にみられる消光パターンの不規則性は、エネルギー移動による消光に加え、Eu$$^{2+}$$への還元が起きているためである。種々の溶媒中で測定したEu$$^{3+}$$の消光速度定数は溶媒のアクセプター数が大きいときほど小さくなることを見いだした。

論文

Photoluminescence and Raman studies of curium and americium complexes of 6-methyl 2-(2-pyridyl)- benzimidazole; Evidence for an efficient intramolecular energy transfer

Assefa, Z.*; 矢板 毅; Haire, R. G.*; 館盛 勝一

Inorganic Chemistry, 42(23), p.7375 - 7377, 2003/11

https://doi.org/10.1021/ic034759y
 被引用回数：11 パーセンタイル：36.69(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

6-メチル-2-(2-ピリジル)-ベンゾイミダゾール(biz)は、溶液中でアクチノイドと容易に錯形成するとともに、高効率に配位子-金属分子内エネルギー移動特性などを示すことが新しく見いだされた。エネルギー移動過程はCm(III):Biz系では、non-radiativeモードで、Am(III):Biz系ではおもにradiativeモードで進行することなどがわかった。

論文

Strong anti-stokes luminescence from H$$^{+}$$-irradiated diamond

Xu, Y.; 楢本 洋; 鳴海 一雅; 宮下 喜好*; 神谷 富裕; 酒井 卓郎

Applied Physics Letters, 83(10), p.1968 - 1970, 2003/09

https://doi.org/10.1063/1.1608465
 被引用回数：6 パーセンタイル：28.14(Physics, Applied)

超高純度人工ダイヤモンド結晶の断面に、マイクロビーム(H$$^{+}$$)を走査して、照射量が大きく異なる直方体状の照射スポットを多数形成した。さらに、圧電駆動型の試料ステージを有する共焦点型顕微ラマン分光器上で、断面からの距離の(深さ)関数として、発光強度を測定して、格子間原子型3H色中心のクラスター量が2-3個のC原子であることと、これを高密度に形成する条件を見いだした。その結果、この3H色中心が、多光子励起ではなく、格子振動と強く相互作用した励起に基づく、アンチストークス発光をもたらすことを、実験的に検証することに成功した。

論文

A SrBPO$$_{5}$$:Eu$$^{2+}$$ storage phosphor for neutron imaging

坂佐井 馨; 片桐 政樹; 藤 健太郎; 高橋 浩之*; 中澤 正治*; 近藤 泰洋*

Applied Physics A, 74(Suppl.1), p.S1589 - S1591, 2002/12

https://doi.org/10.1007/s003390101255
 被引用回数：30 パーセンタイル：71.77(Materials Science, Multidisciplinary)

パルス中性子の2次元イメージング用蛍光体としてSrBPO$$_{5}$$:Eu$$^{2+}$$蛍光体の特性を調べた。われわれは本蛍光体が、Gdのような中性子有感物質を添加しなくても、中性子照射後、635nmのレーザー光を照射することによって輝尽性蛍光特性を有することを発見した。単位中性子束あたりの輝尽性蛍光の強度は中性子エネルギーの-0.5乗に比例することがわかった。中性子感度は母体中のホウ素をホウ素-10に濃縮することによって増大することを確認した。$$gamma$$線感度と中性子感度の比は市販の中性子イメージングプレートより10倍優れていることも確認した。

論文

A Factorization of LET effects of ion induced photostimulated luminescence

阿部 健*; 斎藤 究*; 藤 健太郎; 小嶋 拓治; 酒井 卓郎

JAERI-Review 99-025, TIARA Annual Report 1998, p.103 - 105, 1999/10

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAERI-Review-99-025.pdf

イメージングプレート(IP, 組成BaFBr:Eu$$^{2+}$$)を用いてサイクロトロンから得られるイオンビームの線種、エネルギー弁別測定技術を開発するため、輝尽発光のLET特性の機構に関する研究を行った。この結果、IPの励起スペクトル応答における線種・エネルギー依存性が、入射イオンの蛍光体層への侵入深さによるものだけでなく、特に重イオンでは入射イオンのLET効果にもよることが、スペクトル成分の分離解析によりわかった。また、このLET効果は、IP中のBr及びFのF$$^{-}$$センターのレベルに相当するスペクトルに現れていることが明らかになった。さらに、1kGy以上の線量域における輝尽発光量の低下は、基材のポリエチレンテレフタレートの劣化でなく、輝尽発光体の損傷によることがわかった。これらにより、IP応答のLET特性及びその機構をほぼ明らかにした。

論文

Experiment of D-T neutron induced luminescence on window materials

佐藤 文信*; 大山 幸夫; 飯田 敏行*; 前川 藤夫; 池田 裕二郎

Fusion Engineering and Design, 41, p.207 - 212, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0920-3796(98)00172-0
 被引用回数：2 パーセンタイル：24.46(Nuclear Science & Technology)

D-T中性子による核融合炉のプラズマ診断装置の窓材料の発光は計測の雑音源となるため、発光の定量的な評価が重要である。そこで、ポリクロメータ、光ファイバー等からなる発光測定装置を製作し、D-T中性子照射中の高純度シリカガラス、人工石英、人工サファイア等の発光量を測定した。シリカガラスの発光スペクトルは450nmに大きなピークを持ち、これは酸素空孔での自己トラップ励起からの脱励起過程によるものと考えられる。発光量はD-T中性子束と比例関係にあり、D-T中性子による高純度シリカガラスの可視領域の発光量は、1MeVのエネルギー付与あたり光子5$$pm$$3個であった。コバルト-60$$gamma$$線源による照射では1MeVのエネルギー付与あたり光子135$$pm$$50個であったため、中性子による発光効率は$$gamma$$線のものよりもかなり低いことがわかった。これらの結果は、今後の核融合炉プラズマ診断装置の設計に役立つものである。

論文

Luminescence of sapphire and ruby induced by He and Ar ion irradiation

青木 康; N.T.My*; 山本 春也; 楢本 洋

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 114, p.276 - 280, 1996/00

https://doi.org/10.1016/0168-583X(96)00186-3
 被引用回数：40 パーセンタイル：93.9(Instruments & Instrumentation)

200keVのHe$$^{+}$$およびAr$$^{+}$$イオンを照射することにより誘起されるサファイヤとルビーからの発光のスペクトルを室温で波長250nmから450nmの範囲で照射線量の関数として測定した。発光スペクトルの解析から、格子欠陥FセンターとF$$^{+}$$センターからの発光と315nmにスペクトルピークを持つ発光の3つの主成分が観測されていることがわかった。サファイヤ中Fセンター、F$$^{+}$$センターは2$$times$$10$$^{16}$$ions/cm$$^{2}$$までのHe$$^{+}$$照射で発光量の増加・減少を示し、発光量の最大値はそれぞれ、1$$times$$10$$^{14}$$ions/cm$$^{2}$$、1$$times$$10$$^{15}$$ions/cm$$^{2}$$で観測され、Fセンターは1$$times$$10$$^{14}$$ions/cm$$^{2}$$以上の照射で発光の濃度消光を引起こしていると考えられる。一方、315nmの発光バンドの発光量の線量に伴なう変化は、ルビー中でCr$$^{3+}$$発光の変化と類似した。

論文

ESR and Cathodoluminescence studies of radiation defects in clays and quartz from some uranium deposits

B.Clozel*; 小室 光世*; 中島 悟*; 永野 哲志; 正木 信行; 林 久人*

秋田大学鉱山学部資源地学研究施設報告, 0(57), p.25 - 55, 1992/03

主に堆積岩中に胚胎する世界のウラン鉱床6地域の岩石試料について、鉱物の放射線損傷を電子スピン共鳴分光法(ESR)及びカソードルミネッセンス(CL)法により調べた。粘土鉱物の中でカオリン鉱物を含む粘土フラクション粉体のESRスペクトルには、放射中心と同様のシグナルが観察された。従って、岩石の風化や変質の際の、ウラン等の放射性元素の挙動の指標としては、カオリン鉱物が最も適している。同じ試料のCL法による観察では、ウランの含有量の高い試料中の石英粒子の周縁部に、30ミクロン程度の放射線損傷リムが存在していることが観察された。このリムは、ウランの含有量が低くても年代の古い試料には存在しており、石英の堆積時から現在までの放射線被曝歴を示している。従って、これら2つの手法は、鉱床生成時から現在にかけてのウランの2次的移動・濃集過程の解析手段として用いることができる。

論文

Radiation luminescence of polymers; Emission behavior of aromatic compounds incorporated in synthetic rubbers

河西 俊一; 萩原 幸

Radiation Physics and Chemistry, 27(1), p.65 - 70, 1986/00

有機高分子材料が放射線照射環境下で使用される機会が増大し、その耐放射線性付与技術の確立が重要な研究課題となってきている。高分子の耐放射線性の向上に、芳香族化合物の添加が有効であることはよく知られているが、作用機構については不明な部分が多い。我々はこの作用機構の解明の一端として、励起エネルギー移動による安定化に注目し、芳香族化合物を添加した高分子の発光挙動の研究を進めている。本論文では、電子線照射下で高分子の励起発光を測定する装置の試作とその概容を報告する。また、芳香族化合物として、アセナフテン、およびアセナフチレンを種々の合成高分子(エチレンプロピレンジエン共重合体、シス-1,4-ポリブタジエン、およびスチレンブタジエンゴム)に添加した系での励起エネルギー移動の確認と、その高分子依存性について述べる。

論文

Effect of atmosphere on the thermoluminescence of irradiated polyethylene

松田 光司; 中瀬 吉昭; 辻 良夫*; 栗山 将

Reports on Progress in Polymer Physics in Japan, 27, p.535 - 536, 1984/00

低密度ポリエチレンの放射線熱ルミネッセンスのグロー曲線には、雰囲気ガス圧力760Torrにおいて、低温ピーク(120K),中温ピーク(180K),高温ピーク(250K)が観測された。これらの発光は、不純物サイトに捕獲された電子が発光中心と再結合したとき、あるいは電荷移動が原因で発生すると考えられているが定説はない。本研究では、これら3つのピークについて雰囲気ガス圧力の変化、不純物の除去効果を調べた結果、低温ピークはポリエチレン表面あるいは内部に拡散した励起ガス原子,分子が周囲のマトリックスを励起して作った発光中心によるもの、中温ピークは不純物発光中心によるものと考えられ、高温ピークはポリエチレン本来の発光中心に対応していることがわかった。

論文

Construction and performance of a newly developed X-ray excited optical luminescence spectrometer

高島 教一郎; 中島 篤之助; 岡下 英男*; 清水 良一*

Spectrochimica Acta, Part B, 36(7), p.687 - 695, 1981/00

https://doi.org/10.1016/0584-8547(81)80120-6
 被引用回数：5 パーセンタイル：51.78(Spectroscopy)

微量希土類元素分析用として、X線励起ルミネッセンス測定装置を設計・製作した。本装置の特徴は(1)強力なX線管球を備えると同時にこれを作動させる電源をより安定化させた。(2)試料を照射するX線の漏洩を特殊な光学系を設計して完全に防護した。(3)試料から発するホストルミネッセンスを抑制するため試料加熱装置を作成した。(4)光学系の分解能を向上させた、などの点である。 ランタン中の希土類元素を定量することにより、この装置の性能をテストした。得られた結果は再現性および検出感度の点で良い性能を有することを示していた。また、散乱X線の漏洩は完全に防止されていることがわかった。

論文

Optical and ESR studies in N-acetyl DL-methionine single crystals $$gamma$$-irradiated at low temperature

川面 澄; 小沢 国夫; 小南 思郎*; 赤坂 一之*; 波多野 博行*

Radiat.Eff., 22(4), p.267 - 275, 1974/04

JAERI-memo5587に同じ N-アセチル DL-メチオニン単結晶を低温で$$gamma$$もしくはX線照射を行い、生じたラシカルを光学的手法及びESRによって調べた。照射直後に同定され得た化学種はイオウ原子の非結合性軌道に捕捉された正孔であり、$$beta$$と名付けられ、350、450及び730nmに吸収帯を持つ。$$B$$は加熱もしくは光照射によってブルーシフトし、電子構造及び立体配置の少し異なる異性体である$$beta$$$$^{ast}$$や$$beta$$$$^{ast}$$$$^{ast}$$に変換する。450nmの光照射によって$$beta$$から、正孔がカルボキシル基の$$pi$$軌道に捕捉された$$beta$$'に変換し、加熱によって可逆的に$$beta$$に戻る。又、350もしくは730nmの光照射によって$$beta$$が一次反応的に消滅し、熱発光によって$$beta$$及び$$beta$$$$^{ast}$$の消滅に対応するグローピークを観測した。

論文

Thermoluminescenceの発光メカニズム; TLDのための

小沢 国夫

応用物理, 38(11), p.1057 - 1064, 1969/00

http://joi.jlc.jst.go.jp/JST.Journalarchive/oubutsu1932/38.1057

放射線と物質の相互作用での基本的過程はイオン化過程と考えられるから,放射線計測は主として空気中のイオン化量を測定する方法に長らく依存してきた。しかし近年保健物理的立場から,人体が受けた線量測定を人体組織類似物質による放射線計測で行なうことが望まれていた。Daniels$$^l$$$$^)$$は1953年照射された弗化リチウムを加熱すると螢光を発しその強度が線量に依存することを見出し,放射線の有効な検出手段となることを示した。

口頭

高分解能イオン誘起発光分析に用いる顕微光学系の開発

加田 渉*; 三浦 健太*; 花泉 修*; 横山 彰人; 喜多村 茜; 江夏 昌志; 佐藤 隆博; 神谷 富裕

no journal, , 

プロトンマイクロビームを試料に照射することで誘起するionoluminescence (IL)の波長を高分解能で分析することにより、微小領域の化学組成情報が得られる。本研究では、既存のIL検出システムの高感度化を目的に、IL検出光学系とイオンマイクロビームの焦点を一致させた共焦点顕微光学系を開発するとともに、この光学系の反対側の焦点に、直径800$$mu$$mの光ファイバを介して、背面入射冷却CCDの分光器を設置した。その結果、外乱光の遮断によるバックグラウンドの低下により、従来はほとんどILスペクトルが得られなかったAl$$_2$$O$$_3$$:Cr試料から、Cr$$^{3+}$$に対応する幅の狭い689nmのピークを精度よく計測することに成功した。

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