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論文

宇宙用半導体研究の現状

梨山 勇; 松田 純夫*

放射線と産業, (79), p.10 - 15, 1998/00

TIARAを用いた6年間にわたる宇宙半導体の放射線効果の研究について、その経緯と主な成果を紹介する。まず、Si及びGaAs太陽電池の大線量照射において、前者は突然死を起こすが後者は起こさないこと、得られたデータは人工衛星の寿命予測に貢献したことを述べる。次に、シングルイベント耐性評価手法の開発とこれを用いた宇宙用LSIの試験結果を示す。また、カクテルイオンビーム開発による照射試験能率の大幅な向上にも触れる。重イオンマイクロビームを用いた実験により、SOI基板を用いることでシングルイベント耐性を向上できること、並びに民生部品の宇宙利用に必要な放射線試験についても詳しく述べる。

論文

Construction and development of the JAERI 18 GHz electron cyclotron resonance ion source

横田 渉; 齋藤 勇一; 石井 保行; 奈良 孝幸; 荒川 和夫; Y.Wu*

Review of Scientific Instruments, 67(3), p.977 - 979, 1996/03

 被引用回数:1 パーセンタイル:75.64(Instruments & Instrumentation)

放射線高度利用研究において必要性が高まっている、金属イオンの生成を主な目的としたECRイオン源を建設し、性能向上のための改良や運転を行っている。イオン源の主な特徴は、(1)18GHzのマイクロ波で高い多価イオン生成能力を持たせた、(2)共鳴磁場の2倍以上の磁場強度で2$$omega$$モードを可能とする、(3)ミラーコイル間にソレノイドコイルを置き、プラズマ形状を制御する、(4)種々の金属イオン生成装置を取付け易い単順な構造とした、である。イオン源および電源類の製作、搬入、設置は昨年2月に完了し、設計通りのミラー磁場が得られることを確認した。7月よりArイオンの生成による調整運転を続けている。多価イオン生成のためには真空度の改善が必要であることがわかり、プラズマチェンバーに真空ポンプを付加する等の改良を行った。その結果、Ar$$^{13+}$$までの多価イオンを観測した。

論文

高エネルギーシングルイオンヒット技術と細胞局部照射への応用

田中 隆一; 神谷 富裕; 小林 泰彦; 渡辺 宏

応用物理, 65(2), p.168 - 172, 1996/00

高エネルギーの重イオンは物質や生体に局部的に大きな損傷を与えるが、生物細胞、半導体素子等の場合、個々の粒子が起こす事象は、微細な内部構造をもつそれらの部位に粒子がヒットしたかによって著しく異なる。こうした局部的な照射あるいはヒットによる効果を解明するための基盤技術として、$$pm$$1$$mu$$mの照射精度で重イオンのシングルイオンヒットを可能にするシングルイオン検出・制御などの技術を開発しつつある。また、サイクロトロンからの高いエネルギーの重イオンによる細胞局部照射技術も進めつつある。これらの研究の現状を紹介するとともに、軌道に乗りつつある放射線高度利用研究の概要も述べる。

論文

Construction and first operation of JAERI 18-GHz ECR ion source

横田 渉; 齋藤 勇一; 石井 保行; 奈良 孝幸; 荒川 和夫; Y.Wu*

INS-J-182, 0, p.152 - 155, 1995/09

放射線高度利用研究において必要性が高まっている、金属イオンの生成を主な目的としたECRイオン源を建設した。主な特徴は、(1)18GHzのマイクロ波で高い多価イオン生成能力があり、原研サイクロトロンで重金属イオンの加速が可能、(2)共鳴磁場の2倍以上の磁場強度で2$$omega$$モードを可能とする、(3)ミラーコイル間にソレノイドコイルを置きプラズマ形状を制御する、(4)種々の金属イオン生成装置を取付け易い単純な構造、である。イオン源および電源類の製作、搬入、設置は昨年2月に完了し、設計通りのミラー磁場が得られることを確認した。真空ポンプの設置等を経て6月に最初のプラズマ点火に成功した。その後Arイオン生成により、イオン源の性能を高める調整や改良を行っており、これまでにAr$$^{12+}$$までの多価イオンを確認している。

論文

原研18GHz ECRイオン源の建設と試運転結果

横田 渉; Y.Wu*; 齋藤 勇一; 石井 保行; 奈良 孝幸; 荒川 和夫

INS-T-534, 0, p.84 - 90, 1995/02

放射線高度利用研究において必要性が高まっている、金属イオンの生成を主な目的としたECRイオン源を建設した。設計の主な指針は、(1)18GHzのマイクロ波で高い多価イオン生成能力を得て、原研サイクロトロンで重金属イオンを加速可能とする、(2)共鳴磁場の2倍以上の磁場強度で2$$omega$$モードを可能にする、(3)ミラーコイル間にソレノイドコイルを置いてプラズマ形状を可変にする、(4)種々の金属イオン生成用装置を取付け易い単純な構造とする、である。イオン源および電源の製作、搬入、設置は本年2月に完了し、設計通りのミラー磁場が得られることを確認した。真空ポンプの設置等を経て6月に最初のプラズマに点火、続いてAr$$^{2+}$$のイオン引出しに成功した。その後、プラズマ温度の上昇を示すX線発生量を増加させる調整を行っている。年度内はArイオンによる調整で性能を高め、来年度より本格的な金属イオン生成を開始する予定である。

論文

研究利用の現状と今後の計画,9; 加速器・ビーム技術

田中 隆一

原子力工業, 40(2), p.57 - 61, 1994/02

放射線高度利用研究は、材料科学やバイオ技術の広い分野の研究に広いエネルギー範囲、多種類のイオンビームを本格的に応用することを意図しており、ビーム性能の拡大、加速器利用の効率化、安定化等は利用研究のニーズに応える共通基盤的な技術開発として位置づけられる。TIARAにおけるビーム利用手段の特徴には、マイクロビーム、大面積均一照射、パルスビーム、多重ビーム、各種二次ビーム等があり、多目的の研究に応えられる。特に、マイクロビームでは、粒子種やエネルギー領域の異なる幾つかのビームラインが設置されつつあり、その技術開発が着々と進められている。ビーム性能拡張のためのイオン源、加速器本体、制御系等の加速器技術開発、並びに基盤となるビーム計測、基礎データ整備等の研究も進められている。

論文

放射線高度利用研究の概要

石垣 功; 大野 新一

原子力工業, 40(2), p.7 - 11, 1994/00

原研高崎研究所で進めているイオンビームによる放射線高度利用研究の現状と成果を中心とした特集号に、放射線高度利用研究計画の全体を概略的に紹介した。イオンビーム利用研究の放射線利用研究の中での位置付け、イオンビームと物質との相互作用、イオンビームの特徴、その特徴と高度利用計画の研究課題類(分野)との係わり等を解説した。また、研究施設としての加速器群及び内装実験設備についても、その概要を記述するとともに、施設の利用制度について紹介した。

論文

今、なぜイオンビームか; 放射線高度利用の新しい展開

田中 隆一; 松田 純夫*; 渡辺 宏; 楢本 洋

高圧ガス, 31(10), p.754 - 776, 1994/00

上記標題のもとで行った座談会の紙上掲載である。イオン照射研究施設TIARAの完成により本格化した放射線高度利用研究の現状と展望を以下の項目に沿って討論した。(1)放射線利用研究の中における放射線高度利用研究の位置づけ(特にイオンビーム利用の意義)、(2)材料・バイオ科学研究におけるイオンビームの必要性、(3)イオンビームを利用する材料・バイオ科学研究の背景と概要(特に宇宙開発を中心に)、(4)イオン照射研究施設TIARAについて(イオンビーム技術を中心に)、(5)研究、施設利用の現状、(6)将来展望

論文

放射線高度利用の進展

佐藤 章一

エネルギーレビュー, 12(9), p.16 - 20, 1992/09

イオンビーム利用は、今後これまでの基礎物理研究用から、より広く材料、バイオといった分野に拡大すると考えられる。宇宙、核融合用耐放射線性材料、新機能材料の研究、バイオ技術への利用を目指す放射線の高度利用研究が成果を挙げ始め、研究新分野開拓へのインパクトの大きさを感じさせる。

論文

イオンビームを用いる放射線高度利用の研究計画から,8; マイクロビームの技術開発と利用

田中 隆一

放射線と産業, (54), p.26 - 30, 1992/06

エネルギーの高いイオンマイクロビームはイオンと物質の相互作用の豊富さや他に得られない特徴を利用して種々の応用が期待されており、原研の放射線高度利用プロジェクトにおいては、その利用に一つの重点をおいて施設の整備や技術開発が進められている。本報告では、マイクロビーム技術の現状、その利用の現状、及び原研におけるマイクロビーム利用計画とそのための技術開発について述べる。

論文

原研高崎におけるイオンビーム利用計画

田中 隆一

日本原子力学会誌, 33(11), p.1018 - 1023, 1991/11

原研では放射線利用のいっそうの高度化を目指した新たな展開をイオンビームを用いて図ろうとしている。本研究では特に今後のわが国の先端科学技術研究の発展に寄与することに重点が置かれており、放射線高度利用研究として位置付けられている。対象となる分野は、宇宙環境材料、核融合炉材料、バイオ技術及び新機能材料などである。現在、昭和62年度から6ヶ年計画でこの研究計画に必要なイオン照射研究施設(TIARA)の建設整備が進められており、すでにAVFサイクロトロンと3MVタンデム加速器が設置されている。ここでは、本施設のビーム技術における特徴(マイクロビーム、大面積均一照射、複合ビーム利用、パルスビーム利用、二次ビーム利用)の具体例に重点をおいてビーム利用計画の概要を述べる。

論文

原研高崎重イオンマイクロビーム装置の概要

神谷 富裕; 宇都宮 伸宏; 峰原 英介; 田中 隆一; 河野 和弘*; 岩本 英司*

第3回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.79 - 81, 1990/07

原研高崎ではMeV重イオンによるシングルイベント実験の可能なマイクロビーム装置が現在建設中の放射線高度利用研究施設に設置される。本装置の特色は光学系が前段と後段精密レンズ系によって構成されることである。精密レンズ系は、$$Phi$$1$$mu$$mのビームスポットサイズを得るためにマイクロスリット精密Qレンズ等で構成される。前段レンズ系を置くことにより加速器のパラメータを変更すること無く精密レンズ系を通過するイオン電流を増減させることができる。これによって、まずある程度大きなビーム電流で$$Phi$$1$$mu$$mのビームスポットサイズを確認したり、試料の照射部位を特定するための二次電子やRBSによるビーム計測をおこない、それにひき続いて容易に1$$mu$$mの位置分解能できわめて微少なビーム電流でシングルイオンヒット実験をするのが可能になる。今回は本装置の概要について述べる。

論文

Multipole field components of doublet Q-magnet for MeV ion Microbeam

神谷 富裕; 峰原 英介; 水橋 清; 中田 康裕*

Proc. of the 12th Symp. on Ion Sources and Ion-Assisted Technology, p.151 - 156, 1989/00

現在日本原子力研究所において、放射線高度利用計画の一環としてマイクロビーム形成技術の開発を進めている1$$mu$$mオーダにまでビームを細く集束させるために、装置の重要な構成要素の1つであるレンズのビーム光学特性をよく把握する必要がある。マイクロビームに使用する2連4重極電磁石の磁場分布を測定し、測定値を解析して、ビーム軌道のシミュレーションに必要な磁場のパラメータを抽出した。さらに別の解析によって多重極磁場成分の中心軸方向の分布を求めた結果、電磁石の磁極端の付近に6重極以上の多重極磁場成分が局在している事が明らかになった。

論文

原研における放射線高度利用研究計画

三井 光

SEM研究会報告, 0(5), p.66 - 75, 1988/00

この報告は、昭和61年10月21日開催のSEM(Space Environment Monitor)研究会において説明した原研高崎研の「放射線高度利用研究計画」の内容を要約したものである。

論文

Ion irradiation facility in JAERI, Takasaki for study of advanced radiation technology

田中 隆一

Proc. of the 6th Symp. on Accelerator Science and Technology, p.30 - 32, 1987/00

原研高崎研では耐放射線性極限材料、バイオ技術、新機能材料を中心とした放射線高度利用研究のため、AVFサイクロトロン(陽子; 90MeV)、3MVタンデム加速器、3MVバンデグラーフ及び0.4MVイオン注入装置の計4基の加速器を含むイオン照射研究施設の建設に着手した。本発表会では、研究計画及びイオン照射研究施設の概要を紹介するとともに、施設の中核となるAVFサイクロトロンについて、重要性能、ECRイオン源及び外部入射系などの装置の特徴、並びに照射野拡大、マイクロビーム化、パルスビーム、加速器複合利用などの特徴を述べる。

論文

Advanced radiation applications by ion beam technology

武久 正昭

At.Jpn., 30(8), p.1 - 7, 1986/00

高崎研で検討を進めている放射線高度利用研究について紹介した。すなわち、我が国における$$gamma$$線、電子線照射産業の定着と科学技術会議で策定した先端技術指向の研究方針を受けて、イオンビーム利用による宇宙環境材料、核融合炉材料、バイオ技術、新機能材料、高度計測などの分野における具体的な研究課題を検討してきた。幸い、原研で策定した研究計画は放射線高度利用研究委員会、同専門部会での審議により具体化した。また本研究の実施に必要な4台のイオン照射装置、建屋などの仕様の検討も進んでいる。本稿はこれらの現状を解説し、将来の本施設の利用ならびに研究員の交流について開かれた研究所を目指していることを記した。

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