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論文

Characterization of homoepitaxial and heteroepitaxial ZnO films grown by pulsed laser deposition

Chen, Z. Q.; 山本 春也; 河裾 厚男; Xu, Y. H.; 関口 隆史*

Applied Surface Science, 244(1-4), p.377 - 380, 2005/05

 被引用回数:16 パーセンタイル:39.83(Chemistry, Physical)

酸化アルミ及び酸化亜鉛単結晶基板を用いて、パルスレーザー沈殿法により、ホモ及びヘテロエピタキシャル酸化亜鉛薄膜を作製した。原子間力顕微鏡により観測された表面ラフネスは基板材料に依存していることがわかった。すなわち、ヘテロエピ膜の表面ラフネスの方が、極めて大きいことがわかった。陽電子消滅の結果は、ホモエピ膜の方がより高濃度に結晶欠陥を含むことを示した。ラマン散乱測定は閃亜鉛構造に由来する437cm$$^{-1}$$のピークを示した。いずれの膜も非常に強い紫外発光を示し、それらが優れた光学特性を持つことが明らかになった。

報告書

レーザーとプラズマによる陽子加速の基礎研究, 原子力基礎研究 H10-008 (委託研究)

小方 厚*; 岡本 宏巳*; 草野 完也*; 遠藤 一太*; 西田 靖*; 榮 武二*; 新井 正敏*; 中西 弘*; 近藤 公伯*

JAERI-Tech 2002-007, 28 Pages, 2002/03

JAERI-Tech-2002-007.pdf:1.34MB

陽子/イオン加速器は、電子加速器に比べ大きな設備投資を要するために、広い応用分野を有するにもかかわらず普及していない。本研究は、こうした状況に突破口を開けるべく行われた。レーザーとプラズマによる電子加速では、既にプラズマ波の電場により大加速勾配を得ることに成功している。しかし、1GeV以下の陽子は光に比べはるかに低速なので、レーザーが作る航跡場をそのまま加速に用いることができない。そこで、イオン生成に「薄膜衝撃法」,イオン加速に「後方ラマン散乱法」を提案した。イオン源として「薄膜衝撃法」の実験を行った。標的として有機薄膜を用い、イオン温度として約100-200keV最高エネルギーとして約100MeVを得た。50mJ,50fs,1TWのテーブルトップレーザーで、高速陽子を発生したことに大きな意味がある。また、イオン加速としての「後方ラマン散乱法」に関しては、理論的考察,シミュレーション及び密度勾配を持つプラズマ生成とその測定に関する基礎実験を行い、良好な結果を得た。

報告書

ベントナイト間隙水のラマン分光測定

鈴木 覚; 間中 光雄; 森田 光男*

JNC-TN8400 2000-020, 25 Pages, 2000/04

JNC-TN8400-2000-020.pdf:0.94MB

高レベル放射性廃棄物の地層処分における多重バリアシステムで、圧縮ベントナイトには放射性核種の移行遅延効果が求められており、そのメカニズムの解明が急務である。圧縮ベントナイト中の放射性核種は、構成鉱物の粒子間間隙水や粘土鉱物(モンモリロナイト)の層間水を主な移行経路として拡散する。ベントナイト中の核種の見かけの拡散係数の活性化エネルギーが自由水中のそれに比べて高いという報告があり、これは間隙水や層間水の構造・粘性が自由水とは異なるためであると考えられている。この研究では、含水したベントナイトについてラマン分光測定を行ない、自由水とベントナイトの間隙水の構造の違いについて検討した。クニピアF(モンモリロナイト含有率98$$sim$$99重量%、クニミネ工業)とイオン交換水を任意の含水率(98$$sim$$75重量%)で混合した。混合物を超音波洗浄機で振とうした後、2ヶ月程度静置し、イオン交換水混合試料について5条件(含水率98、95、90、80、75重量%)およびNaCl水溶液混合試料について2条件(80、75重量%)についてラマン分光測定を行なった。また、あわせてイオン交換水、0.5M NaCl水溶液および乾燥状態のクニピアF(相対湿度25RH%)の測定も行なった。ラマン測定は反射モードで行ない、測定時の温度は室温で24$$sim$$26$$^{circ}C$$であった。測定の際には試料からの蛍光の低減に注意したが、除去できなかった蛍光についてはベースライン補正を行ない、2400$$sim$$4000cm-1の領域でラマンスペクトルを得た。イオン交換水は約3250、3400、3630cm-1にラマン散乱の極大ピークを持ち、3400cm-1のピーク強度が相対的に大きい。複数のピークの存在は、水分子間の複数の水素結合状態があることを示しており、低い波数のピークほど強い水素結合に帰属される。含水したベントナイトのラマンスペクトルは約3200$$sim$$3250、3400、3630cm-1にピークがあり、含水率の低下に伴い、3400cm-1に比べ3200$$sim$$3250cm-1のピークが相対的に増加している。また、乾燥したクニピアFのスペクトル(dry)は層間水によるもので、3150cm-1のピークが著しく大きい。NaCl水溶液を含水させた試料でも、含水率の低下に伴う、3250cm-1のピークの相対的な増加が認められた。これらのピークは、イオン交換水と同様に

論文

Auger resonant Raman effect at 4d-metal L$$_{3}$$ edges in solid systems

吉井 賢資; 馬場 祐治; 佐々木 貞吉

Photon Factory Activity Report 1997, P. 421, 1997/00

4d金属(Nb,Mo)及びその酸化物(MoO$$_{2}$$,Y$$_{2}$$O$$_{3}$$,ZrO$$_{2}$$,Nb$$_{2}$$O$$_{5}$$,MoO$$_{3}$$)におけるL$$_{3}$$M$$_{4.5}$$M$$_{4.5}$$共鳴オージェ過程について調べたところ以下の結果を得た。(1)いずれの物質ともL$$_{3}$$吸収端付近でオージェピークが光のエネルギーに比例して変化する。(2)絶縁体(Y$$_{2}$$O$$_{3}$$,ZrO$$_{2}$$,Nb$$_{2}$$O$$_{5}$$,MoO$$_{3}$$)でのみ、オージェピークがスペクテータとノーマルの2本に分裂する。以上、(1)については共鳴ラマン散乱として知られている現象との関連で、また(2)については伝導帯のエネルギー構造と関連において議論する。

論文

ストロンチウム化合物におけるオージェ共鳴ラマン散乱

佐々木 貞吉; 馬場 祐治; 吉井 賢資; 山本 博之

表面科学, 17(7), p.370 - 374, 1996/07

ストロンチウム化合物のSr2p$$_{3/2}$$$$rightarrow$$4d$$^{ast}$$共鳴に伴うSr-L$$_{3}$$M$$_{4,5}$$M$$_{4,5}$$オージェ遷移を、放射光により調べた。いずれの物質においても、スペクテータ・オージェ電子エネルギーは励起光エネルギーとともに高エネルギー側へシフトした。また、on-resonanceの近傍ではスペクテータ・オージェ電子ピークのナローイングが起こり、ピーク半値巾は25-40%減少した。これらの現象は、局任化したSr4d$$^{ast}$$軌道に起因するもので、スペクテータ・オージェ電子放出は共鳴ラマン散乱過程であると結論した。

論文

Auger resonant Raman scattering at the Cl K-edge of trans-1,2-dichloroethylene

寺岡 有殿; 馬場 祐治; 佐々木 貞吉

Photon Factory Activity Report, (14), P. 422, 1996/00

高エネルギー物理学研究所放射光実験施設のBL27Aにおいて、シンクロトロン放射光を用いてオージェ電子のエネルギー分析を行った。ほぼ液体窒素温度に冷却したCu(100)の清浄表面にトランス-1,2-ジクロロエチレンの蒸気を吸着させて凝縮相を形成した。塩素の1s軌道からC-Cl結合の反結合性軌道への遷移に対応する強い吸収ピークの近傍でKL$$_{23}$$L$$_{23}$$オージェ電子のエネルギーを分析したところ、傍観型オージェ電子のエネルギーが励起エネルギーに比例してシフトするのが観測された。さらにオージェ電子スペクトルの半値幅が共鳴ピーク位置で狭くなることも観測された。このナローイングは傍観型オージェ過程が最終的な2正孔状態の寿命に支配されることを示している。すなわち、傍観型オージェ過程はオージェ共通ラマン散乱であることが明らかになった。

論文

Structural phase transition of Sr$$_{2}$$CuO$$_{2}$$(CO$$_{3}$$)

中田 寿穂*; 秋光 純*; 片野 進; 荻田 典男*; 宇田川 真行*

Physica C, 255, p.157 - 166, 1995/00

 被引用回数:10 パーセンタイル:43.04

炭酸基を含む超伝導体の関連物質Sr$$_{2}$$CuO$$_{2}$$(CO$$_{3}$$)の構造相転移をX線、中性子線並びにラマン散乱の実験により調べた。X線回折によって、構造相転移は490Kで起こることがわかった。この温度より下では空間群I4の正方晶で、転移温度より上では、空間群P42,2の正方晶に変わる。この転移温度の上下で中性子回折実験を行い、詳細な構造パラメータを明らかにした。又、ラマン散乱では、転移温度より上で新しいピークが観測されたが、フォノンのソフト化は見られなかった。これらの実験結果は、この相転移が、CO$$_{3}$$の配列の変化による秩序無秩序転移であることを示す。

論文

固体における共鳴オージェ過程

馬場 祐治

SR科学技術情報, 5(2-3), p.2 - 8, 1995/00

放射光により、原子や分子の内殻軌道電子を価電子帯の空軌道へ共鳴励起すると、中性の超励起状態が生成する。この状態からのオージェ崩壊過程は、共鳴オージェ過程と呼ばれ、内殻イオン化を始状態とする通常のオージェ過程(ノーマルオージェ過程)と区別される。本稿では、固体試料における共鳴オージェ過程に関する最近の研究の進歩について、著者らの研究を中心に解説した。

論文

Rotational raman-scattering using molecular nitrogen gas for calibration of Thomson-scattering apparatus

山内 俊彦; 中沢 一郎*

Japanese Journal of Applied Physics, 26(11), p.1933 - 1934, 1987/11

窒素気体の反ストークス回転ラマン散乱から放射されるスペクトル線がトムソン散乱装置の較正源として適しているかに関して実験を行った。

論文

Rotational Raman scattering of hydrogen for calibrating a Thomson scattering device

山内 俊彦; 柳沢 一郎*

Appl.Opt., 24, p.700 - 709, 1985/00

 被引用回数:18 パーセンタイル:25.62(Optics)

ラマン散乱によりトムソン散乱装置の較正が充分行なえることを明かにした。また2本のラマン線を利用することにより光電子倍増管の量子効率の検査ができることを明かにした。

論文

Experimental Raman cross-section of hydrogen and deuterium molecules for absolute density calibration of Thomson scattering device

山内 俊彦; 柳沢 一郎*

Japanese Journal of Applied Physics, 24(11), p.1528 - 1531, 1985/00

 被引用回数:4 パーセンタイル:67.26(Physics, Applied)

プラズマ中の電子密度分布の絶対値を得るために、トムソン散乱装置を使用し、H$$_{2}$$及びD$$_{2}$$に対するラマン散乱実験を行った。その結果以下の件が明らかとなった。まずD$$_{2}$$を使ってラマン散乱を行った所、14%程度しかラマン散乱光は偏光していなかった。次に、ルビーレーザ光に対するH$$_{2}$$とD$$_{2}$$のラマン散乱断面積を見積った所、H$$_{2}$$では$$sigma$$$$_{H}$$$$_{2}$$(J:2$$rightarrow$$0)=2.5・10$$^{-}$$$$^{3}$$$$^{0}$$cm$$^{2}$$及びD$$_{2}$$では$$sigma$$$$_{D}$$$$_{2}$$(J:3$$rightarrow$$1)=2.3・10$$^{-}$$$$^{3}$$$$^{0}$$cm$$^{2}$$が得られた。

論文

Thomson scattering device calibrated by rotational Raman scattering of hydrogen

山内 俊彦; 柳沢 一郎*; 川島 寿人

Japanese Journal of Applied Physics, 23(10), p.1389 - 1397, 1984/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:53.88(Physics, Applied)

トムソン散乱測定装置の絶対感度較正のために水素気体の回転反ストークスラマン線の6776$AA$を使い、その技法及び較正定数の誤差について評価した。その結果、ラマン散乱により充分精度のよい絶対感度較正ができることが判明した。

口頭

Isotope-selective rotational excitation of the full ensemble of nitrogen molecules (N$$_{2}$$) in the bulk gas phase

横山 啓一; 吉田 芙美子

no journal, , 

セシウム同位体分離の原理として実証を目指している同位体選択的加熱を近赤外フェムト秒レーザーを用いたラマン散乱により実証した。室温、200Torrの窒素ガスに、800nm、50fsのレーザーパルスを8連パルス列に整形したのち集光照射した。電場強度は約3$$times$$10$$^{13}$$W/cm$$^{2}$$、パルス列の間隔は$$^{14}$$N$$_{2}$$分子の古典的回転周期8.4psにあわせた。回転分布をコヒーレントアンチストークスラマン散乱分光により測定した。$$^{14}$$N$$_{2}$$$$^{15}$$N$$_{2}$$で同じ条件で実験したところ、$$^{14}$$N$$_{2}$$で大きく分布移動が起こっていることを示す波形が得られた。同時に、$$^{15}$$N$$_{2}$$ではほとんど移動していないことを示す波形が得られた。

口頭

Spectroscopic study of uranium materials for understanding chemical degradation of fuel debris

熊谷 友多; 日下 良二; 中田 正美; 秋山 大輔*; 渡邉 雅之; 佐々木 隆之*; 佐藤 修彰*; 桐島 陽*

no journal, , 

ウランは化学的な環境に応じて様々な化学形態を取り得る。そのため、福島第一原子力発電所事故で発生した燃料デブリの処理・処分を検討には、燃料デブリの化学的な性質の理解が必要となる。特に、ウランが酸化される反応が生じた場合、6価まで酸化されたウランは水溶性のウラニルイオンとなり、溶出する。このような反応は使用済核燃料の直接処分研究においては、よく知られており、福島第一原子力発電所内の燃料デブリでも類似の化学変化が起きている可能性がある。そこで本研究では、この化学反応に関する研究に着手すべく、燃料デブリに含有が想定されるウラン化合物を二酸化ウランとステンレス鋼との高温化学反応により調製し、ラマン散乱分光法, 蛍光分光法, メスバウアー分光法により、その特性を分析した。

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