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永島 圭介; 田中 桃子; 錦野 将元; 岸本 牧; 加道 雅孝; 河内 哲哉; 長谷川 登; 越智 義浩; 助川 鋼太*; Tai, R.; et al.
Applied Physics B, 78(7), p.927 - 932, 2004/05
波長13.9ナノメートルでの空間フルコヒーレントX線レーザーの開発に成功した。この実験は、2つのレーザー媒質を用いて、第1の媒質から得られるシード光を第2の媒質で増幅するもので、ビーム発散角が0.2ミリラジアンという極めて指向性の高いX線ビームが生成された。この発散角は、回折限界の2倍以内である。シード光は第2媒質中で屈折の影響無しに増幅されており、増幅係数はセンチメートル当たり約8であった。また、可視度の測定から、空間コヒーレンス長がビーム径より大きいことがわかった。こうした空間コヒーレンスの高いX線レーザーの応用研究として、強誘電体であるチタン酸バリウムの表面分域構造の観測を行い、キュリー温度近傍での分域構造の変化を明らかにした。
永島 圭介; 田中 桃子; 錦野 将元; 岸本 牧; 加道 雅孝; 河内 哲哉; 長谷川 登; 越智 義浩; 助川 鋼太*; Tai, R.
プラズマ・核融合学会誌, 80(3), p.236 - 240, 2004/03
空間フルコヒーレントX線レーザーの開発に初めて成功した。このX線レーザーは、波長13.9ナノメートルで、ビーム発散角0.2ミリラジアンという極めて指向性を有する。実験では、2つのレーザー媒質を用いて、第1の媒質から得られるシード光を第2の媒質で増幅した。この場合、第2媒質は空間フィルターとして機能している。観測されたビーム発散角は、回折限界の2倍以内である。シード光は第2媒質中で屈折の影響無しに増幅されており、第2媒質の増幅領域は、ターゲット表面から離れた低密度領域に生成されている。また、可視度の測定から、空間コヒーレンス長がビーム径より大きいことが明らかになった。
田中 桃子; 錦野 将元; 河内 哲哉; 長谷川 登; 加道 雅孝; 岸本 牧; 永島 圭介; 加藤 義章
Optics Letters, 28(18), p.1680 - 1682, 2003/09
被引用回数：64 パーセンタイル：90.06(Optics)高強度で高コヒーレントなパルスX線源は材料・生物分野に有用な光源とされており、そのような光源を実験室規模で実現しうるX線レーザーは精力的に研究されてきた。中でも過渡利得方式によるX線レーザー発生は、小型で短波長X線レーザーを実現しており、高い利得、数ピコ秒程度のパルス幅などの特徴を持っている。しかしながらこの方式では、利得が大きいために短い媒質長で飽和増幅に達してしまうことや、プラズマの密度勾配による屈折の効果になどにより、ビーム発散角が10mrad程度と大きく空間コヒーレンスも他方式と比べて低いという難点があった。今回われわれは、2つの利得媒質を用いることにより、波長13.9nmのX線レーザーをビーム発散角0.2mrad(回折限界の1.8倍)で発振することに成功した。このX線レーザーは、最初の媒質から発生させたパルスX線種光を2つ目の媒質で増幅させるという方法で発生させている。X線種光を空間的・時間的にコントールして2つ目の媒質に入射することにより、媒質中でX線が屈折する効果を抑え、発散角が広がるのを防いでいる。
斎藤 庸*; 坂森 計則*
JNC TJ7400 2000-007, 222 Pages, 2000/03
JNC-TJ7400-2000-007.pdf:13.09MB
地下水流動解析結果の検証項目としては、主に試錐調査から得られる水頭分布や地下水の水質、年代が考えられている。しかし、これらの試錐調査からの情報は地域が限定されるため、これらの検証項目に加えて、解析対象領域の全体的な地下水の流動状態を検証するための補完的なデータが必要である。一方、これまでの東濃地科学センターにおいて実施した地下水流動解析結果から、地下深部の地下水と河川との間には密接な関係があることが明かとなっている。以上のことから、解析対象領域の全体的な地下水流動状況が検証できる補完的データ準備の一環として、河川流量観測の行われていない日吉川の流量を予測するタンクモデルの構築を行った。主な作業の概要と成果は以下の通りである。1)タンクモデルの構築は、以下の手順で実施した。(1)日吉川全流域を主に地質構成に基づいて46の小流域に区分、(2)正馬川流域・柄石川流域及び土岐川流域(多治見観測所)の流量観測を利用して地質構成と河川流出の関係(地質構成を流出モデルへ反映させる方法)を整理、(3)各小流域毎に地質構成に基づく流出モデルを構築し全体を連結、(4)日吉川全流域の流出を予測 2)小流域のタイプ区分は、既往の水文調査結果をレビューし、比流量(河川流況)と流域の地質構成(瀬戸層群体積)との相関性を指標にした。3)今回提案した日吉川流量推定方法では、瀬戸層群の体積と無降雨時の河川 比流量との関係成立が基本となるため、地質状況の確認の他、現地観測の 補足により検証対象の増加を図り予測精度の向上を期す必要があることが 明らかになった。4)従来からサイクル機構が行ってきた水収支計算は、年度を対象としたものであるためタンクモデル計算には不適切な点がある。蒸発散量の推定法、タンクモデル計算上の蒸発散の扱い方などについては再検討を要するものと考える。
古市 光昭*; 戸井田 克*; 升元 一彦*
JNC TJ8400 2000-021, 196 Pages, 2000/02
JNC-TJ8400-2000-021.pdf:23.23MB
高レベル放射性廃棄物の地層処分においては、廃棄体の定置後、処分のために建設した地下構造物を埋め戻し材、プラグ材、グラウト材により閉鎖し、人工バリアの健全性を保つとともに廃棄体の隔離性能を長期にわたり確保する必要がある。そこで、わが国の地質環境条件に適応し得るこれら閉鎖システムの確立に資するため、室内試験および原位置試験を通じてこれらの性能を定量的に評価していくことが必要である。本年度は、カナダAECLにおいて開始したトンネルシーリング性能試験におけるトレーサー試験のデータ解析、数値解析に関わる技術的検討及びそれに伴うプラグ周囲のシーリングシステムとしての評価を行うと共に、第2次とりまとめの閉鎖技術に関わる有識者のコメントに対する検討を実施した。以下にその概要を示す。1)AECL地下研究施設において実施しているトンネルシーリング性能試験に係わる、1、トレーサー試験のデータ解決及び数値解析、2、蒸発散量測定のデータ解決、3、ワークショップに関わる資料作成、の項目についての検討を行った。2)第2次とりまとめのドラフトに対して指摘のあった横締固めの機械及び手順についての説明とコンクリートプラグ部の岩盤耐力の検討を行った。
戸井田 克*; 升元 一彦*; 中村 充利*; 奥津 一夫*; 三浦 和彦*
JNC TJ8400 2000-020, 68 Pages, 2000/02
JNC-TJ8400-2000-020.pdf:9.45MB
高レベル放射性廃棄物の地層処分においては、廃棄体の定置後、処分のために建設した地下構造物を埋め戻し材、プラグ材、グラウト材により閉鎖し、人工バリアの健全性を保つとともに廃棄体の隔離性能を長期にわたり確保する必要がある。そこで、わが国の地質環境条件に適応し得るこれら閉鎖システムの確立に資するため、室内試験および原位置試験を通じてこれらの性能を定量的に評価していくことが必要である。本年度は、カナダAECLにおいて開始したトンネルシーリング性能試験におけるトレーサー試験のデータ解析、数値解析に関わる技術的検討及びそれに伴うプラグ周囲のシーリングシステムとしての評価を行うと共に、第2次とりまとめの閉鎖技術に関わる有識者のコメントに対する検討を実施した。以下にその概要を示す。1)AECL地下研究施設において実施しているトンネルシーリング性能試験に係わる、1、トレーサー試験のデータ解決及び数値解析、2、蒸発散量測定のデータ解決、3、ワークショップに関わる資料作成、の項目についての検討を行った。2)第2次とりまとめのドラフトに対して指摘のあった横締固めの機械及び手順についての説明とコンクリートプラグ部の岩盤耐力の検討を行った。
遠山 茂行*; 若松 尚則; 岡崎 彦哉
JNC TJ7440 99-031, 22 Pages, 1999/09
対象地域の表層部の水理学的環境を把握するため、柄石川上流域の花崗岩および瀬戸層群の分布するエリアを対象として、表層水理観測システムを設置した。観測システムは河川流量計および気象観測装置からなる。河川流量計は1.5フィートと2インチの2つのパーシャルフリュームより構成され、柄石川本流に設置された。気象観測装置は流域北西部の尾根上に設置され、降水量および蒸発散量を把握するための観測装置からなる。
山井 忠世*; 若松 尚則*; 小林 公一*; 中島 誠*
PNC TJ7361 97-001, 271 Pages, 1997/01
東濃鉱山周辺の表層水理観測システムを検討した。表層水理観測の目的を涵養量の時間空間分布の把握と位置づけ、そのためのフルスペックのシステム構成の検討と流域の選定を行った。システムは、降水量・蒸発散量・流出量・地下水貯留量を得るための気象・流量・地下水頭・土壌水分の各観測システムから構成される。対象流域は、観測目的によって、大流域(ある程度の広がりをもった領域での平均的な水収支の把握を目的とする)、モデル小流域(涵養メカニズムの把握を目的とした詳細な観測を行う)、その他の小流域(特定の地形・地質条件の流域での涵養特性を把握することを目的とする)の3タイプを考え、それぞれ6流域、2流域、4流域を選定した。
石井 保行; 磯矢 彰*; 田中 隆一
第8回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.74 - 77, 1996/05
加速レンズを用いてイオンビームをビームサイズ0.1
mオーダーに集束することを目的とした、超マイクロビーム発生装置の研究開発を行っている。ビームサイズ縮小の軌道計算からイオン源で発生するビームに対して条件が得られている。この条件を満足するビームを発生するイオン源は存在せず、新しいイオン源を研究開発しなければならない。要求されるビームの発生を目標とした、超マイクロビーム用イオン源を試作した。この試作機を用いて種々の条件でビーム形成実験を行っている。試作機にH
ガス、Arガスを使用して水素イオン、Arイオンビームを発生させ、各々のビームに対してビームの発散角、分布およびエネルギーの幅を求める実験を行った、この結果を発表する。
天野 光
Proc. of the 5th Int. Seminar for Liquid Scintillation Analysis, p.55 - 76, 1993/00
浅地層に地中処分される廃棄物トリチウムの環境モニタリング手法確立のために行った、米国の放射性廃棄物処分場から周辺環境に移行したトリチウムの実測・評価について報告する。トリチウムの源は埋設されたトリチウムを含む放射性廃棄物であり、土壌水及び地下水中トリチウム濃度により、現在の各々の場所でのトリチウム濃度レベルを知ることができる。また、周辺環境トリチウムの絶対値は、地下水位の変動に伴い変動した。季節により植物の活動が異なるため、大気中濃度及びその高度分布には季節変動がある。トリチウム移行の過去及び将来予測を行うのに、樹木の年輪に固定された有機形トリチウム濃度は有効ではあるが、これを用いた移行の定量的評価は困難である。土壌から大気への蒸発量に対する蒸散量の比は、トリチウム(HTO)と水(HO)とでは異なる。その理由は、蒸発と蒸散に寄与する土壌中トリチウムの比放射能が異なるためである。
小原 祥裕; 松田 慎三郎; 白形 弘文; 田中 茂
Japanese Journal of Applied Physics, 17(2), p.423 - 428, 1978/02
被引用回数：7デュオピガトロンイオン源を用いて、正電位の引出し電極孔の最適な形状が実験的に調べられた。実験は単一孔引出し電極を用いておこなわれたが、この結果、電極孔の角を面取るすることによりビーム発散は大巾に改善されることがわかった。ただし、大きい面取りは最小の発散を与えるパービアンスを減少させる。この結果は、JFT-2用中性子粒子入射装置のイオン源に適応され、トーラスへの入射パワーを大巾に増大させることを可能にした。一方、イオンビーム軌道計算コードを用いて得られた、最適なイオンビーム放出面の位置は、面取りがビーム発散の改善に有効であることを示している。
小原 祥裕
JAERI-M 6757, 33 Pages, 1976/10
イオン源のビ-ム引出し電極の最適構造を求める為に、ビ-ム軌道計算コ-ドを開発した。イオンを放出する粒子放出面は、その表面近傍でプラズマ飽和電流と空間電荷制限電流とが等しくなる様に自動的に決定される。また、ソ-スプラズマのイオン温度、電子温度及び電極孔内壁とソ-スプラズマとの間のシ-スの厚さを考慮する事ができる。接地電極下の零ポテンシャル面を通過したビ-ムは、ビ-ムプラズマのため空間電荷の影響は受けずに直進するものとし、ビ-ム発散はこの面上で求められる。さらに、軌道計算は円形電極孔及びスリット状電極孔の何れの場合でも可能である。
小原 祥裕; 松田 慎三郎; 白形 弘文; 田中 茂
JAERI-M 6438, 20 Pages, 1976/02
本論文は、アンペア級イオン源の多孔型引出し電極構造の改良によるビームの収束に関する計算及び実験結果について書かれている。日本原子力研究所に於いて、昭和51年度にJFT-2トーラスプラズマの中性粒子入射加熱実験が計画されている。限られた入射口に、高いエネルギー密度のビームを入射するためには、発散の小さいビームを引出すことができるイオン源を製作することが必要であるが、本研究に使用されたイオン源の電極は、このような目的をもって製作されたものの一つである。ビーム引出し孔配列に変位をもたせ電極面に曲率をもたせることによってビームを収束させ、直配列孔の平行平面電極に比べてビームの発散を3.3
から1.7に減少させうること、また発散は引出し電圧に強く依存することが実験的に示された。この結果、この収束法によりJFT-2への入射パワーは約3倍に増大し、イオン源一基当り、30kEVのビームを約60KW入射しうることが期待できる。
小原 祥裕; 菅原 亨*
JAERI-M 5929, 20 Pages, 1974/12
空間電荷制限電流状態のもとでのビーム軌道を計算することによって、インジェクタ用二段加速イオン源のビームの発散を調べ、その設計を試みた。第2段加速部は、初速をもった発散性ビームが均一こ放出される球面状多孔形電極及び単一孔引出し電極より構成される。アスペクト比(電極孔半径/引出し電極間隔)が1及び2/3、エネルギー比(第1段加速エネルギー/最終ビームエネルギー)が1/3と1/2、規格化パービアンスが0.6~1.5について、電極の最適構造が求められた。パービアンスがある値より大きくなると、ビームの発散は急に増大し、他のパラメータによって補償することが困難となる。又、第1段目の発散ほそのまま第2段目の発散に加えられることがわかった。
