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論文

Synchrotron radiation-based M$"o$ssbauer spectra of $$^{174}$$Yb measured with internal conversion electrons

増田 亮*; 小林 康浩*; 北尾 真司*; 黒葛 真行*; 齋藤 真器名*; 依田 芳卓*; 三井 隆也; 伊賀 文俊*; 瀬戸 誠

Applied Physics Letters, 104(8), p.082411_1 - 082411_5, 2014/02

 被引用回数:9 パーセンタイル:51.77(Physics, Applied)

本研究では、核共鳴吸収に伴うX線と電子を同時に検出できる検出器を備えた装置を世界に先駆けて開発し、その装置と大型放射光施設SPring-8の大強度X線を用いて、YbB$$_{12}$$に含まれる$$^{174}$$Ybの放射光メスバウアースペクトルを測定することに成功した。今後、さまざまな元素の放射光メスバウアー測定が可能になり、レアアース磁石などの磁石材料や錯体・触媒材料・エレクトロニクス材料といった機能性材料の研究に進展がもたらされることが期待できる。本研究の一部は科学研究費補助金・基盤研究S「同位体特定による局所状態解明のための先進的メスバウアー分光法開発」及び研究スタート支援「放射光を用いたネオジム核共鳴散乱法の開発」の補助を受け、SPring-8の利用課題として行われた。

論文

エネルギー回収型リニアックに関する国際ワークショップ,ERL-2005

羽島 良一; 諏訪田 剛*

放射光, 18(3), p.200 - 201, 2005/05

エネルギー回収型リニアックに関する国際ワークショップ(ERL-2005)が、米国ジェファーソン研究所にて2005年3月18日から23日に開催された。本会議はERLに関する初めての国際ワークショップであり158名の参加者が集まり盛大に行われた。本稿では次世代放射光源に関する話題を中心に会議の内容を報告する。

論文

An Analysis of the coherent synchrotron radiation effect in an energy-recovery linac by first-order transfer matrix

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。

論文

放射光X線及び中性子回折によるガラスの構造

鈴谷 賢太郎

波紋, 13(1), p.51 - 55, 2003/01

第三世代放射光源SPring-8より得られる高強度の高エネルギー単色X線(E$$>$$30keV)を用いた回折実験と中性子回折との併用について、酸化物ガラスの構造研究を例に解説した。現在、SPring-8の高エネルギー単色X線の持つ短波長,高透過能から、回折実験によって、高い散乱ベクトルQ($$>$$300nm$$^{-1}$$)まで吸収補正などのデータ補正のほとんど必要ない精度の高い構造因子S(Q)を得ることが可能となっており、従来のパルス中性子回折に匹敵する量と質のデータがX線回折でも得られようになりつつある。基本的なネットワーク形成酸化物ガラスの中距離構造(ネットワーク構造)は、この高エネルギー単色X線回折とパルス中性子回折による高精度のS(Q)データに、逆モンテカルロ・シミュレーション(Reverse Monte Carlo Simulation = RMC)法を適用することによって、解析が可能になってきている。中距離構造は、ランダム系物質の物性を研究するうえで最も重要なファクターであり、今後、ランダム系物質の特異な物性は、高輝度放射光源,パルス中性子源を利用した回折,非弾性散乱実験,計算機シミュレーションとの併用によって、明らかにされると考えられる。

論文

Cost estimation of an energy recovery Linac light source

沢村 勝; 羽島 良一; 菊澤 信宏; 峰原 英介; 永井 良治; 西森 信行

Proceedings of 2003 Particle Accelerator Conference (PAC 2003) (CD-ROM), p.3449 - 3451, 2003/00

将来の放射光、FEL光源と期待されるエネルギー回収型リニアック(ERL)を建設費,運転費の両面から検討した。世界各地で進められている大型の超伝導加速器施設を参考に加速器本体,冷凍機システム,高周波系,磁石系及び建屋の各要素に関して6GeV, 100mAのERLを建設した場合の費用を積算した。建設費に占める割合が多いものに加速器本体,冷凍機システム,建屋がある。このうち建屋費用は加速条件(加速電界)が変わってもあまり大きくは変わらないが、加速器本体費用は加速電界が増えると減少し、反対に冷凍機システムは増加する。このため約20MV/m付近が建設費の最小となる。運転費用に関しては、冷凍機システム,高周波系とも加速電界が増えるにしたがって消費電力が大きくなるため、加速電界に関して運転費用は単調増加である。運転費用に建設費用を含めた場合、減価償却を10年とすると最適な加速電界はさらに下がり13MV/m付近となる。この値は現在進められている超伝導加速器の加速電界よりかなり小さな値になっており、ERLにはあまり高い電界は必要ないことがわかった。

論文

Linac optics optimization for energy recovery Linacs

永井 良治; 羽島 良一; 菊澤 信宏; 峰原 英介; 西森 信行; 沢村 勝

Proceedings of 2003 Particle Accelerator Conference (PAC 2003) (CD-ROM), p.3443 - 3445, 2003/00

自由電子レーザーや次世代の放射光源の駆動源として期待されているエネルギー回収型加速器(ERL)の高平均電流での運転のためにリニアックオプティクスの最適化を行った。この最適化では広範囲でのパラメータサーチを行うために遺伝的アルゴリズムを利用した。最適化したリニアックオプティクスにおけるBBU閾値電流を数値解析で見積もった。その結果、単純な形状のERLで十分に高い閾値電流が得られることがわかった。

論文

The Structures of alkylimidazolium fluorohydrogenate molten salts studied by high-energy X-ray diffraction

萩原 理加*; 松本 一彦*; 津田 哲哉*; 伊藤 靖彦*; 小原 真司*; 鈴谷 賢太郎; 松本 一*; 宮崎 義憲*

Journal of Non-Crystalline Solids, 312-314, p.414 - 418, 2002/10

 被引用回数:32 パーセンタイル:12.09(Materials Science, Ceramics)

あるN-アルキルイミダゾリウム塩化物あるいはN-アルキルイミダゾルと無水フッ化水素(HF)の反応によって、無揮発性の室温型溶融塩を得ることができる。その室温型溶融塩は、XF$$^{.}$$2.3HFであり、ここで X=1-エチル-3-メチルイミダゾリウム (EMI),1-メチルイミダゾリウム (MeIm),1-ブチル-3-メチルイミダゾリウム (BMI),1-ヘキシル-3-メチルイミダゾリウム (HMI)である。室温での最大の固有導電率では、10mScm$$^{-1}$$という高い値がEMIF$$^{.}$$2.3HFに関して得られている。そこで、これらの各室温型溶融塩についてSPring-8にいて高エネルギーX線回折による構造解析を行った。その結果、溶融塩中にもEMIF$$^{.}$$HF結晶の構造と類似のカチオンとアニオンの規則的な構造が存在することが明らかになった。この規則構造が、これらの室温型溶融塩の低粘性率の原因、ひいては高導電率の構造的な要因と考えられる

論文

ERL放射光源のためのfull-DC入射器の提案

羽島 良一; 峰原 英介

Proceedings of 27th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.169 - 171, 2002/08

エネルギー回収型リニアック(energy-recovery linac; ERL)を用いた放射光源は、サブピコ秒の高輝度X線を生成できることから、次世代放射光源として大きな期待が寄せられてる。ERL放射光源の入射器には、大電流をCWで生成・加速することが要求されているが、電子銃,入射加速器ともに開発課題が残されている。特に超伝導リニアックを入射器に用いる場合には、2Kの大出力カップラー(100kW級)の実現が大きな技術的な障壁である。われわれは、商業ベースで実用化されている大出力DC加速器(Dynamitron)を使ったERL入射器を提案し、性能の評価を行なった。ERL放射光源で要求される電子ビームが生成できることがわかり、また、buncher-boosterで部分的なエネルギー回収を行なうことでRFカップラーの負荷を10kW以下まで低減できることがわかった。

論文

高エネルギー単色X線回折による酸化物ガラスの短範囲・中距離構造解析

鈴谷 賢太郎; 小原 真司*

まてりあ, 41(3), p.206 - 215, 2002/03

第三世代放射光源SPring-8より得られる高強度の高エネルギー単色X線(E$$>$$30keV)を用いた回折実験及び実験装置(BL04B2高エネルギーX線回折用2軸回折計)の概要と、その高エネルギー単色X線回折によるランダム系物質:酸化物ガラスの構造研究の現状について解説した。高エネルギー単色X線の持つ短波長,高透過能から、回折実験によって、高い散乱ベクトルQ($$>$$300nm$$^{-1}$$)まで(吸収補正などの)データ補正のほとんど必要ない精度の高い構造因子S(Q)を得ることが可能となった。SiO$$_{2}$$,GeO$$_{2}$$,B$$_{2}$$O$$_{3}$$ガラスなどの基本的なネットワーク形成酸化物ガラスの高エネルギー単色X線回折による高精度のS(Q)データに、逆モンテカルロ・シミュレーション(Reverse Monte Carlo Simulation = RMC)法を適用することによって、ランダム系物質の物性を研究するうえ上で極めて重要であるにもかかわらずこれまでデータ解析がほとんど不可能であった中距離構造(短範囲構造ユニットのつくるリング構造など)の信頼できるモデルを構築することに成功した。今後、ランダム系物質の特異な物性は、本研究で示されたような、中距離構造を含む大きな構造モデルをベースに理解が進むものと考えられる。

論文

Intermediate range order of vitreous silica studied by high energy X-ray diffraction, neutron diffraction and reverse Monte Carlo modelling

小原 真司*; 鈴谷 賢太郎

Physics and Chemistry of Glasses, Vol.43C 2002, p.51 - 54, 2002/00

第三世代放射光源SPring-8より得られる高強度の高エネルギー単色X線の持つ短波長,高透過能から、回折実験によって、高い散乱ベクトルQ ($$>$$350nm$$^{-1}$$)まで(吸収補正などの)データ補正のほとんど必要ない精度の高い構造因子S(Q)を得ることが可能となった。最も典型的なネットワーク形成酸化物ガラス:シリカ(SiO$$_{2}$$)の高エネルギー単色X線回折による高精度のS(Q)データに、逆モンテカルロ・シミュレーション(Reverse Monte Carlo Simulation = RMC)法を適用することによって、ランダム系物質の物性を研究するうえで極めて重要であるにもかかわらずこれまでデータ解析がほとんど不可能であった中距離構造(短範囲構造ユニットのつくるリング構造など)の信頼できるモデルを構築することに成功した。今後、ランダム系物質の特異な物性は、本研究で示されたような、中距離構造を含む大きな構造モデルをベースに理解が進むものと考えられる。

口頭

Experimental evidences of light's orbital angular momentum carried by helical undulator harmonics

佐々木 茂美*; 宮本 篤*; 保坂 将人*; 山本 尚人*; 許 斐太郎*; 加藤 政博*; 今園 孝志; 小池 雅人

no journal, , 

相対論的速度で螺旋運動する電子が発するシンクロトロン放射(放射光)は光のスピン(円偏光)のみならず軌道角運動量を運ぶことは理論的に予想されている。我々は、紫外線より長い波長では回折限界光を発生する高輝度光源リングであるUVSOR-IIIのS1直線部に、バンチャーを挟んで直列に挿入されている2台のAPPLE型可変偏光アンジュレーターから円偏光した放射を発生させ、2種類の異なった次数の高次光による干渉パターンをBL1Uビームポート下流に置いたファイバマルチチャンネル分光器及びCCDカメラで撮像することによって系統的に測定した。実験では、種々の条件下で一重, 二重, 三重の螺旋状干渉パターンが観測され、理論的に予想される干渉パターンと非常に良い一致をみた。このアンジュレーター放射の新奇な性質は、磁気渦による共鳴X線磁気散乱や光電子顕微法による磁化構造の観察など、放射光利用研究の新たなプローブとして使われることが期待される。

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