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in the relaxor ferroelectrics (1-x)Pb(Zn
Nb
)O
-xPbTiO (
= 0.09) studied by X-ray diffuse scattering and coherent X-ray scattering大和田 謙二; 水木 純一郎*; 松下 三芳*; 並河 一道*
Physical Review B, 90(10), p.104109_1 - 104109_12, 2014/09
被引用回数：6 パーセンタイル：28.04(Materials Science, Multidisciplinary)X線散漫散乱法とコヒーレントX線散乱法を相補利用し、リラクサー強誘電体91%Pb(ZnNb)O-9%PbTiOの強誘電相転移(455K)を調べ、その近傍でヘテロ相ゆらぎが発生していることを明らかにした。ヘテロ相ゆらぎは強誘電相転移(1次相転移)の前駆現象であるばかりでなく、低周波誘電応答の起源とも考えられる。
CuO
単結晶におけるX線回折像に現れるスペックルと超伝導相転移の相関鈴木 拓*; 高野 秀和*; 竹内 晃久*; 上杉 健太朗*; 朝岡 秀人; 鈴木 芳生*
X線分析の進歩,36, p.249 - 257, 2005/03
磁性材料・機能性材料が持つ物性と、サブナノから十数ナノメートルオーダーのドメイン構造との相関を調べることを目的とし、回折speckle像観察法の開発を目指して実験を行った。試料にはYBaCuO
のas-grown単結晶試料とO雰囲気下アニーリング単結晶試料を用いた。(006)反射スポットをCCDカメラで撮影した。液体窒素吹き付け冷却により、RTから86Kの範囲で実験を行った。RTではドメイン構造があまり観察されなかったが、冷却に従ってドメイン構造が強くなり、配列はランダム状を示した。超伝導転移点付近で配列は急に整列に向かい、超伝導状態では強いドメインが整列している様子が観察された。本法は現時点では未だ技術的課題を多く残すが、ドメイン構造に関する情報を得ることが可能なため、機能性材料の開発研究に対し、有意な情報をもたらすと思われる。
羽島 良一; 峰原 英介; 沢村 勝; 永井 良治; 菊澤 信宏; 飯島 北斗; 西谷 智博; 高橋 俊晴*; 奥田 修一*
Proceedings of 27th International Free Electron Laser Conference (FEL 2005) (CD-ROM), p.301 - 304, 2005/00
原研のエネルギー回収型リニアック(ERL)から発生するコヒーレント放射光の測定を行った。アンジュレータ下流の偏向磁石位置において発生するシンクロトロン放射光の測定を行ったところ、ミリ波領域において強い放射(コヒーレント効果)が確認できた。放射光のスペクトルは電子バンチの時間幅で説明できる。
Esirkepov, T. Z.; Bulanov, S. V.; 西原 功修*; 田島 俊樹
Physical Review Letters, 92(25), p.255001_1 - 255001_4, 2004/06
被引用回数：36 パーセンタイル：79.1(Physics, Multidisciplinary)低温の無衝突プラズマ中に存在する相対論的電磁サブサイクルソリトンからのコヒーレントシンクロトロン放射について解析する。3次元粒子シミュレーションにより、相対論的高強度短パルス円偏光レーザーの航跡に生じるソリトン空洞の壁面における電荷密度振動の結果、電磁波がらせん状に放射され、高周波の残光として数十ラングミュアー周期程度持続することを明らかにした。
河内 哲哉; 佐々木 明; 田中 桃子; 岸本 牧; 長谷川 登; 永島 圭介; 小池 雅人; 大道 博行; 加藤 義章
Physical Review A, 69(3), p.033805_1 - 033805_4, 2004/03
被引用回数：16 パーセンタイル：57.77(Optics)われわれはニッケル様ランタンイオン4d-4p遷移(波長8.8nm)の強い増幅を観測した。用いた励起レーザーは小型のCPAガラスレーザーで励起エネルギーは18Jであった。この実験で励起レーザーパルスはプリパルスとメインパルスからなり、パルス幅は各々200ps, 7ps、パルス間隔は250psであった。KeV領域のX線分光と理論計算から、プリパルスの強度を下げることにより臨界密度付近のプラズマの温度を効果的に上昇させることができ、その領域からの電子熱伝導によって臨界密度よりも高い密度領域に実効的な利得領域を生成することを明らかにした。
錦野 将元; 田中 桃子; 永島 圭介; 岸本 牧; 加道 雅孝; 河内 哲哉; 助川 鋼太*; 越智 義浩; 長谷川 登; 加藤 義章
Physical Review A, 68(6), p.061802_1 - 061802_4, 2003/12
被引用回数：61 パーセンタイル：89.32(Optics)過渡励起方式のX線レーザーは単色性・高輝度・短パルスと優れた特性を持ち、X線顕微鏡やX線干渉計測などの応用研究への利用が期待されている。光量子科学研究センターではX線レーザー(波長13.9nm)の指向性や空間コヒーレンスを向上させるため、ある程度の距離を離して配置した2個のターゲットを用いるダブルターゲット方式により高コヒーレントX線レーザーの発生実験を行った。その結果、従来よりも1桁程度発散角の小さい(ビーム発散角0.2mrad)、非常に指向性の良いX線レーザーを発生させることに成功した。今回、ダブルスリットを用いたyoungの干渉実験により、ダブルターゲット増幅X線レーザーの空間コヒーレンスの計測を行った。X線レーザーの空間コヒーレンス度は、ダブルスリットによって形成される干渉縞の可視度から評価することができ、このX線レーザーの空間コヒーレンス長が、垂直方向・鉛直方向ともにX線レーザーのビーム径よりも長いフルコヒーレントな状態であることを確認した。
羽島 良一
第14回加速器科学研究発表会報告集, p.401 - 403, 2003/11
エネルギー回収型リニアックを用いた高輝度光量子源の実現において、輝度を制限する重要な物理現象の一つとして、コヒーレント放射光効果によるビームエミッタンスの増大がある。本報では、ビーム輸送行列を用いたコヒーレント放射光効果の解析手法を提案しその有効性を検証する。例として3GeV-ERLの周回軌道におけるエミッタンス増大とその補償を示す。
田島 俊樹
Plasma Physics Reports, 29(3), p.231 - 235, 2003/03
被引用回数：5 パーセンタイル：16.93(Physics, Fluids & Plasmas)近年世界の色々の研究所で高エネルギー電子線を使った非常に輝度の高いコヒーレントなオングストローム波長帯のX線自由電子レーザーを作るための考察や計画が進んでいる。こうした第四世代光源の装置をうまく使うことで今までにない新しい応用が開かれてくる。これは、今までの放射光応用の領域(生物や物性)に加え、基礎物理の課題で今まで研究の緒につかなかったいくつかの先端領域が含まれる。例えば、光核反応,コヒーレント
線発生,非線型場理論の検証等である。これらについて考察を加える。
上坂 充*; 木下 健一*; 渡部 貴宏*; 菅原 淳*; 上田 徹*; 吉井 康司*; 小林 鉄也*; Halz, N.*; 中島 一久; 酒井 文雄*; et al.
IEEE Transactions on Plasma Science, 28(4), p.1133 - 1142, 2000/08
被引用回数：14 パーセンタイル：41.82(Physics, Fluids & Plasmas)レーザープラズマ加速の入射器として、フォトカソード高周波電子銃の研究を行った。16MeVの電子ビームエネルギー、6
mm.mradのエミッタンス、240フェムト秒のパルス幅、1バンチあたり350ピコクーロンの電荷を得ることができた。フェムト秒の電子パルス波形計測手法としては、フェムト秒ストリークカメラ、コヒーレント遷移放射干渉法、マイケルソン干渉計、遠赤外線ポリクロメーターを使用した。それにより、200フェムト秒以上のパルス幅においてはストリークカメラが最も信頼性が高く、短いパルス幅においてはポリクロメーターが一番よかった。フォトカソード高周波電子銃用のYLFレーザーと電子ビームとの同期においては、3.5ピコ秒を成し遂げた。これらに基づき、より同期のよい、カーレンズモードロックのTi:Sapphireレーザーを導入した。これにより、タイミングジッターは320フェムト秒まで下がった。
上坂 充*; 渡部 貴宏*; 木下 健一*; 菅原 淳*; 原野 英樹*; 上田 徹*; 吉井 康司*; 中島 一久; 酒井 文雄*; 小瀧 秀行; et al.
日本原子力学会誌, 42(4), p.310 - 324, 2000/04
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)Sバンドレーザーフォトカソード高周波電子銃及びシケイン型磁気パルス圧縮器を、東大工原施ツインライナックシステムに導入し、低エミッタンス(6mm・mrad)、フェムト秒(240-290fs at FWHM)電子シングルバンチ(エネルギー16MeV,エネルギー分散2%,電荷量350pC/バンチ)を生成・測定した。電子パルス波形計測手法としては、非分散光学系フェムト秒ストリークカメラシステム(分解能200fs)、コヒーレント遷移放射干渉法及び遠赤外線ポリクロメーターを使用した。そのほか電子ビームパラメーター、ピコ秒レーザーとの同期精度及び暗電流挙動も詳細に測定しその電子銃の性能を総合的に評価した。さらに、フェムト秒量子ビームポンプ&ポローブ分析を提案し、その先駆けとして、時間分解X線回折を行った。原子の動画像化は継続中であるが、GaAs,KCl,CaF2など単結晶のCuK
1,2の回折線取得に成功した。最後に新規導入したフェムト秒高速量子現象研究設備を紹介する。
鈴土 知明; Tuerkcan, E.*; H.Verhoef*
Nuclear Science and Engineering, 129(2), p.203 - 208, 1998/06
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)オランダボルセレ炉(PWR)の中性子束ゆらぎ解析を、ゆらぎの大きさに最も影響のある空間的にコヒーレントなゆらぎモードに注目して行った。解析の結果、0.03Hz付近に2次の方位角方向の振動モードの振動が観測された。また、0.1Hz付近にはコアワイドモードの振動が観測され、その強度は2次の方位角方向の振動モードに比べ非常に大きかった。冷却材温度等のほかの信号の解析もすることにより、2次の方位角方向の振動モードは熱水力ゆらぎから中性子束ゆらぎへの一方向的な影響によるもので、コアワイドモードは双方向、すなわち核熱カップリングによるものと示唆された。将来の大出力PWRでは冷却材温度ゆらぎの増大が懸念されるが、その研究結果は熱から核への一方向的な影響ではなく、双方向効果によるゆらぎモードを抑制することにより中性子束ゆらぎ量を抑えることができることを示唆している。
町田 慎二*; 池上 雅紀
Proceedings of 6th European Particle Accelerator Conference (EPAC98) (CD-ROM), p.282 - 284, 1998/01
空間電荷効果が重要な意味を持つ大強度リングでは、ビームの不安定性を決定するのは、単粒子的(インコヒーレント)な描像に基づく共鳴条件ではなく、集団的(コヒーレント)な描像に基づく共鳴条件であることが知られている。本研究では、マクロ粒子を用いたシミュレーションを行うことによって、2次だけでなく高次のコヒーレント振動のビームへの影響を調べた。その結果、外部の誤差磁場によって決まるある特定の共鳴条件では、エミッタンス増大やビーム損失を引き起こすことがわかった。また、線形加速器におけるビームハローの研究にしばしば用いられる粒子-核モデルを適用することによって、ビームのコヒーレントな振動によって誘起されるリング中でのビームハローについての研究もあわせて行った。
水木 純一郎
高輝度放射光がめざす戦略的応用研究, p.149 - 166, 1998/00
X線回折による表面構造解析法について、基礎から応用まで説明する。特に第3世代の放射光源を意識した研究例を紹介し、今後の表面構造研究の方向性を議論する。その中で、表面磁性研究、X線のコヒーレント性を利用した表面構造研究について述べる。
町田 慎二*; 池上 雅紀*
Workshop on Space Charge Physics in High Intensity Hadron Rings, p.73 - 84, 1998/00
マクロ粒子を用いた2次元及び3次元のシミュレーションによって、リング中での空間電荷効果について調べた。まず、このシミュレーションにおける空間電荷効果の計算方法について述べ、つぎにこのシミュレーションコードを用いた結果の例として、ビームの安定性とビーム密度の限界を決定する上で重要な役割を担っているビームの集団的(コヒーレント)振動について得られた結果を示した。最後に、このビームのコヒーレント振動が駆動力となって引き起こされるビームハローの形成過程を考えた。線形加速器においては、初期の不整合に起因する粒子-核共鳴がビームハロー形成の最も主要な過程であると考ええられているが、今回、コヒーレント振動を駆動力とする同様の過程がリング中でも起こりうることが確かめられた。
ssbauer time spectra of nuclear resonant scattering in the presence of RF magnetic modulation which is synchronized with SR emission三井 隆也
KEK Proceedings 97-14, p.255 - 278, 1997/11
放射光のパルス入射X線に同期した外場を散乱体に印加してメスバウアー時間スペクトルを測定すると、量子ビートやダイナミカルビートの周期変化から外部揺動場中にある物質の超微細構造や共鳴核(原子)の変位状態を調べることが可能となる。加えて、偏光解析法を適用すると、核共鳴散乱線の偏光状態の時間的変化を観測することができる。本発表では、放射光を利用した周期揺動場条件下での核共鳴散乱実験法についてその概略を説明する。また、応用実験の一例として、放射光と同期されたRF磁場が印加された反強磁場体単結晶
FeBOからの核共鳴前方散乱の時間発展について調べた実験を紹介する。
的場 徹
エネルギーフォーラム, 43(510), P. 149, 1997/06
原研・関西研究所における光量子科学研究の中心的課題であるX線レーザーの研究開発について紹介する。X線レーザービームはこれまでX線源からのX線に比べて、コヒーレント性が極めて高い(位相のよくそろった)X線であるので、将来的には3次元ホログラフィーによるX線立体顕微鏡として電子顕微鏡レベルの分解能で細胞中の遺伝子を生きたまま立体的に観察できることが期待されている。本研究開発では、実用的なX線レーザーとして小型、短波長、高効率、高繰り返しの4拍子そろった装置の開発を目指している。これまで既に、10TW級Tキューブレーザーでは世界最短パルス幅を実現し、この高出力化を進めつつ駆動源として使用してX線レーザー発振プロセス研究を開始している。
大和田 謙二
no journal, ,
コヒーレントX線散乱法を利用し、モルフォトロピック相境界(MPB)のリラクサー強誘電体91%Pb(Zn
-9%PbTiOの強誘電相におけるドメインの緩和過程と誘電率の関係を調べた。ドメインが緩和しストライプドメインを形成(自己組織化)するとともに誘電率が減少する振る舞いがみられた。冷却速度依存性にみられる振る舞いはドメインの自己組織化によるものであると結論される。また緩和時間に長短2つの特徴的な時間が存在した。コヒーレントX線散乱から得られた相関関数の解析から、短いほうは180度ドメイン、長いほうは90度ドメインの緩和によるものであると推測される。
神門 正城; Pirozhkov, A. S.; 林 由紀雄; 小瀧 秀行; Pikuz, T.*; Faenov, A.*; Esirkepov, T. Z.; 大石 裕嗣*; Labate, L.*; Gizzi, L. A.*; et al.
no journal, ,
The relativistic flying mirror concept has several interesting features for generating short wavelength, coherent, ultrashort electromagnetic radiation. The experiment of the relativistic flying mirror was conducted in a head-on collision setup using J-KAREN laser (
400 mJ, 30 fs). Initially 800 nm laser pulses were converted to the extreme ultraviolet region (several tens of nm). The source size of the radiation was characterized to 7.1
m with an imaging system composed of a spherical mirror and CCD.
神門 正城; Bulanov, S. V.; Esirkepov, T. Z.; 福田 祐仁; 林 由紀雄; 金崎 真聡; 桐山 博光; Koga, J. K.; 今 亮; 近藤 公伯; et al.
no journal, ,
The high field sciences, which is typically phenomena excited by intense lasers, are considered. Such interesting fields are rapidly growing due advances in laser technology. In our institute we are upgrading the Ti:sapphire laser system to 1 petawatt including experimental system. We aim to achieve a focused intensity of 10
W/cm
. Two pilot experiments, generation of 
100 MeV protons and 1 keV coherent X-rays, are planned to demonstrate the usable, total performance of our new J-KAREN-P experimental system. Other possible experiments such as flying mirrors and ray flash are also discussed. In addition, we present the current status of the upgrade as well as future prospects.
神門 正城; Bulanov, S. V.; Esirkepov, T. Z.; 福田 祐仁; 林 由紀雄; 金崎 真聡; 桐山 博光; Koga, J. K.; 今 亮; 近藤 公伯; et al.
no journal, ,
In order to explore high field sciences a PW-class, 30-fs, 810-nm laser is being prepared at the Kansai Photon Research Institute, Japan Atomic Energy Agency. Our laser system named J-KAREN-P is based on the previous J-KAREN, which had a high contrast ratio of 10
. Our challenge is to achieve the focused intensity of 10 W/cm on targets to explore intensity-frontier in laser matter interaction. In order to achieve this high intensity, we have paid special attention to choosing and mounting optical components. Two deformable mirrors will be used. In addition, the precise alignment of gratings in a pulse compressor becomes important in a large beam diameter of 250 mm. The present status of the upgrade will be given as well as the perspective on high field sciences such as high-energy ion generation, coherent X-ray generation, radiation pressure dominant acceleration, etc.
松原 章浩; 藤田 奈津子; 木村 健二
no journal, ,
コヒーレント共鳴励起(Resonant Coherent Excitation: RCE)という現象を利用した加速器質量分析(以下、AMS)の同重体分別の技術開発の基盤整備として、AMS装置でRCEの観測を試みた。実験では、シリコンの単結晶薄膜をチャネリング状態で透過するホウ素-10の速度を変化させ、+4価の存在比[4価/(4価+5価)]を測定した。その結果、存在比はイオン速度がRCEの共鳴速度に近いところで著しく低下した。これは、RCEを明瞭に示すものであるとともに、同重体の荷電分布を大きく変化させ得ることを示唆する。
