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論文

Determination of low-level radiostrontium, with emphasis on ${it in situ}$ pre-concentration of Sr from large volume of freshwater sample using Powdex resin

富田 純平; 山本 政儀*; 野崎 天生; 谷村 嘉彦*; 大石 哲也

Journal of Environmental Radioactivity, 146, p.88 - 93, 2015/08

 被引用回数:7 パーセンタイル:64.86(Environmental Sciences)

An improved analytical method was developed for determining of low levels of radiostrontium in environmental freshwater samples. Emphasis was placed to the in situ pre-concentration of radiostrontium with Powdex resin in large volumes (100-300 L) of freshwater samples from many locations without using of deleterious substances such as NaOH and mineral acids. Measuring electric conductivity (EC) of water samples enabled the estimation of the amount of Powdex resin required for quantitative recovery of Sr from the large water samples in the field. The Powdex resin that adsorbed Sr was brought back to the laboratory, and Sr adsorbed in the resin was eluted by 8 M HNO$$_{3}$$ together with Sr carrier added. Strontium was radiochemically separated by the cation exchange method for $$beta$$ counting after removal of most of the Ca using Ca(OH)$$_{2}$$ precipitation. Through the procedure the Sr chemical yield was 88% on average. This analytical method was verified by analyzing 170 L of water samples with different salinity values, to which a known amount of $$^{90}$$Sr was added. The detection limits of $$^{90}$$Sr activities obtained using the 170 L water samples was estimated to be approximately 0.1 mBq L$$^{-1}$$ for a counting time of 100 min. The method was also applied to environmental samples collected from Ibaraki and Fukushima prefectures; their $$^{90}$$Sr activities ranged from 0.16 to 0.93 mBq L$$^{-1}$$.

論文

Electrical conductivity increase of Al-doped ZnO films induced by high-energy-heavy ions

須貝 宏行; 松波 紀明*; 福岡 修*; 左高 正雄; 加藤 輝雄; 岡安 悟; 志村 哲生*; 田沢 真人*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 250(1-2), p.291 - 294, 2006/09

 被引用回数:14 パーセンタイル:27.26(Instruments & Instrumentation)

AlドープZnO(AZO)半導体薄膜は、電気伝導性及び可視光透過性に優れ、低コストで環境負荷の軽い透明電極材料として応用研究が行われている。熱的過程では限界があるAZO薄膜の電気特性向上を試みて、高エネルギー重イオン照射を行った。RFマグネトロンスッパター法により作製したAZO薄膜は、Al/Zn組成比4%,膜厚0.3$$mu$$mであった。フルーエンス4$$times$$10$$^{13}$$/cm$$^{2}$$まで100MeV Xeイオンを照射すると、電気伝導度は1.5$$times$$10$$^{2}$$から8$$times$$10$$^{2}$$S/cmまで単調に増加した。このような電気伝導度の増加は、100keV Neイオン照射の場合にも観測しているが、100keV Neイオン照射の場合には、フルーエンス3$$times$$10$$^{16}$$/cm$$^{2}$$(深さ0.1$$mu$$mのレンジ付近で、7dpa)で電気伝導度が最大となった。100MeV Xeイオン照射の場合、フルーエンス4$$times$$10$$^{13}$$/cm$$^{2}$$におけるdpaは0.008となるので、100MeV Xeイオン照射における電気伝導度の増加は、電子励起効果によると考えられる。

論文

Irradiation effects with 100 MeV Xe ions on optical properties of Al-doped ZnO films

福岡 修*; 松波 紀明*; 田沢 真人*; 志村 哲生*; 左高 正雄; 須貝 宏行; 岡安 悟

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 250(1-2), p.295 - 299, 2006/09

 被引用回数:23 パーセンタイル:14.31(Instruments & Instrumentation)

AlドープZnO(AZO)半導体薄膜は、電気伝導性及び可視光透過性に優れ、低コストで環境負荷の軽い透明電極材料として応用研究が行われている。熱的過程では限界があるAZO薄膜の電気特性向上を試みて、高エネルギー重イオン照射を行い、光学特性の変化を調べた。RFマグネトロンスッパター法により作製したAZO薄膜は、Al/Zn組成比4%,膜厚0.3$$mu$$mであった。フルーエンス4$$times$$10$$^{13}$$/cm$$^{2}$$までの100MeV Xeイオン照射により、電子励起効果によると考えられる電気伝導度の増加(1.5$$times$$10$$^{2}$$から8$$times$$10$$^{2}$$S/cm)を観測したが、照射前後の吸光度測定及びX線回折測定によると、可視光透過率及び結晶性に大きな変化はなかった。

論文

Effect of $$gamma$$-irradiation on latent tracks of polyethylene terephthalate (PET) film

廣木 章博; 浅野 雅春; 八巻 徹也; 吉田 勝

Chemical Physics Letters, 406(1-3), p.188 - 191, 2005/04

 被引用回数:8 パーセンタイル:70.82(Chemistry, Physical)

本論文では、重イオン照射したポリエチレンテレフタレート(PET)膜の潜在飛跡に及ぼす$$gamma$$線照射の影響を検討した。Xeイオン照射したPET膜にエッチングの前処理として$$gamma$$線を0-160kGy照射し、その後、70$$^{circ}$$C, 0.2M NaOH溶液中で所定時間エッチングを行い、イオン穿孔膜を作製した。イオン穿孔膜の孔径を、走査型電子顕微鏡(SEM)観察と電気伝導度測定により求めた。その結果、$$gamma$$線照射線量の増加に伴い、SEM観察により得られた孔径は減少し、一方、電気伝導度測定により得られた孔径は増大することがわかった。観察手法の違いにより生じた孔径の不一致は、$$gamma$$線照射により潜在飛跡内に生じた架橋構造に起因していると考察した。

論文

Measurement of local electrical conductivity and thermodynamical coefficients in JT-60U

菊池 満; 鈴木 隆博; 坂本 宜照; 藤田 隆明; 内藤 磨; JT-60チーム

Europhysics Conference Abstracts (CD-ROM), 29C, 4 Pages, 2005/00

トカマクの磁場方向輸送は新古典理論の予測に従っているという結果が1995年頃までに確立された(菊池,安積、PPCFレビュー)が、実験的には、巨視的なパラメータ比較によっていた。その後のプラズマ計測技術の発展により、局所的な電流分布が計測可能となり、電気伝導度や自発電流の局所値を実測できるようになった。本論文では、JT-60で開発した電流分布比較解析手法とそれを用いた電気伝導度,自発電流の比較評価について報告する。

論文

Magnetic studies on quaternary iron sulfides BaLn$$_2$$FeS$$_5$$(Ln=Ce,Pr,Nd,Sm) by magnetic susceptibility, specific heat, $$^{57}$$Fe m$"o$ssbauer spectrum, and neutron diffraction measurements

分島 亮*; 猪野 健太郎*; 日夏 幸雄*; 石井 慶信

Bulletin of the Chemical Society of Japan, 76(8), p.1519 - 1525, 2003/08

 被引用回数:2 パーセンタイル:85.93(Chemistry, Multidisciplinary)

本論文はBaLn$$_2$$FeS$$_5$$(Ln=Ce,Pr,Nd,Sm)について磁化率,比熱,電気伝導率,メスバワー,中性子回折測定から磁気的特性を総合的に明らかにしたものである。その結果、40K近傍でFe$$^{2+}$$イオンによるantiferromagnetic磁気相変態が観測した。また、120Kから170Kの温度範囲において、磁化率,比熱,電気伝導率の温度依存性に異常を観測した。これらを磁気構造の観点から明らかにするため、JRR-3に設置してある高分解能中性子粉末回折装置(HRPD)を用いて回折強度測定を行い、リートベルト解析を行った。以上の測定から、上記の異常がFeS$$_4$$四面体のゆがみに起因することを新たに見いだした。

論文

Semiconducting properties of polycrystalline titanium dioxide

倉富 敬*; 山口 憲司; 山脇 道夫*; Bak, T.*; Nowotny, J.*; Rekas, M.*; Sorrell, C. C.*

Solid State Ionics, 154-155, p.223 - 228, 2002/12

 被引用回数:14 パーセンタイル:40.4(Chemistry, Physical)

多結晶質TiO$$_2$$の半導体特性を1023-1223Kの範囲で電気伝導度と熱起電力の同時測定により測定した。それぞれの測定により、バンド幅は3.34, 3.13eVと求まった。さらに、正孔と電子の移動度の比は温度の上昇とともに減少することが明らかになったものの、この事実は温度に対してほとんど依存性を示さなかった単結晶の場合とは異なる結果となった。この違いは、多結晶質TiO$$_2$$における粒界の影響によるものと考えられた。

論文

Impedance effect on ion transport in a temperature-sensitive gel membrane

Chen, J.; 長谷川 伸; 大橋 仁; 前川 康成; 吉田 勝; 片貝 良一; 坪川 紀夫*

Macromolecular Rapid Communications, 23(2), p.141 - 144, 2002/01

 被引用回数:8 パーセンタイル:67.54

14$$^{circ}C$$に下限臨界共溶温度(LCST)をもつポリ(アクリロイル-L-プロリンメチルエステル)ゲルの体積相転移挙動をin situ観察するため、5$$^{circ}C$$から60$$^{circ}C$$まで温度を徐々に昇温させながらゲル膜を透過したリチウムイオンの電気伝導度の変化を測定した。電解質溶液のみの場合、一般的な性質として、電気伝導度は温度とともに直線的に増加する。ゲル膜では電気伝導度がLCST直下の温度まで増加したのち、急激な低下を示すことがわかった。この低下はL-プロリンメチルエステル基に基づく疎水性相互作用によりゲルのネットワークが収縮したことに起因している。これらの結果から、電気伝導度のin situ観察は、ゲル膜の僅かな体積変化を調べる手段として有用であることが結論できた

論文

Thermoresponsive conductivity of poly(${it N}$-isopropylacrylamide)/potassium chloride gel electrolytes

Chen, J.; 前川 康成; 吉田 勝; 坪川 紀夫*

Journal of Polymer Science, Part B; Polymer Physics, 40, p.134 - 141, 2001/11

N-イソプロピルアクリルアミドに基づくポリマーゲルは、水中において、外部環境から僅かな温度刺激を受けるとゲル体積が著しく変化することが知られている。この体積変化を電気伝導度から調べる目的で、$$gamma$$線重合反応を利用してポリマーゲル電解質(PGE)を合成した。PGEのゲル体積は、32$$^{circ}C$$付近の温度で急激に変化し、この温度を境に低温側で膨潤、逆に高温側で収縮した。このようなゲルの温度特性を電気伝導度から調べたところ、ゲルの膨潤収縮挙動と良く一致することがわかった。この結果から、ポリマーの構造変化を調べる手段として、電気伝導度測定が有用であることが結論できた。

論文

Diode-like single-ion track membrane prepared by electro-stopping

Apel, P. Y.*; Korchev, Y. E.*; Siwy, Z.*; Spohr, R.*; 吉田 勝

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 184(3), p.337 - 346, 2001/11

 被引用回数:404 パーセンタイル:0.04

電気化学的手法を利用して非対称構造を持つポリエチレンテレフタレートフイルムを調製することを目的に、一個のイオンを照射したフイルムを電解セルに固定、次いでセルの片側をアルカリ溶液(9M NaOH),その反対側を酸性溶液(2M KCl / 2M HCOOH)で満たした。アルカリエッチング反応の進行と共にイオン穿孔が形成され、最終的に、孔がフイルムを貫通した瞬間に両者の溶液が混ざり合い中和によって反応を停止させた。この操作によりエッチピットが数ナノメーターの孔径からなる円錐状イオン穿孔フイルムを得ることが出来た。非対照構造を持つイオン穿孔フイルムの特性を電気伝導度測定結果から評価した。

論文

Temperature-switchable vapor sensor materials based on ${it N}$-isopropylacrylamide and calcium chloride

Chen, J.; 吉田 勝; 前川 康成; 坪川 紀夫*

Polymer, 42(23), p.9361 - 9365, 2001/11

 被引用回数:30 パーセンタイル:26.16(Polymer Science)

塩化カルシウムを含むアルコール溶液中でN-イソプロピルアクリルアミドを放射線重合して得られた高分子素材を温度応答性蒸気センサーに応用した。センサー素材の電気伝導度は、温度変化に追従して、水とエタノール蒸気中で顕著に変わることがわかった。すなわち、電気伝導度は昇温と共に、エタノール蒸気中で増加、逆に水蒸気中で減少する傾向を示した。二つの蒸気が電解質に対し正反対の応答を示すことから、有機溶媒中に含まれる微量の水を測定するための濃度計を試作し、性能を評価した。その結果、電気伝導度と水の濃度の間で良好な直線関係が得られた。

論文

Conductometric study of the radial track etch rate; Free shape analysis

Peng, L.; Apel, P.*; 前川 康成; 吉田 勝

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 168(4), p.527 - 532, 2000/08

 被引用回数:12 パーセンタイル:35.19

化学エッチングによるイオン穿孔膜の作製において、照射ダメージ部に生成する微細孔の孔径増加に比例して、その膜を介した電子伝導度は増加する。これまで、微細孔形状の仮定(シリンダーモデル、ダブルコーンモデルなど)により、電気伝導度変化からそのサイズを求める報告がなされている。今回、微細孔形状を''Rest Flame Model''で表すことにより、あらかじめその形状を仮定する必要のない任意形状モデルで微細孔サイズを求めた。PET膜のエッチング過程の解析より、ダブルコーンモデルでは、エッチング初期において微細孔の孔径を課題評価していることが明らかとなった。

論文

Substrate-specific functional membranes based on etched ion tracks

吉田 勝; 浅野 雅春; 大道 英樹; Spohr, R.*; 片貝 良一*

Radiat. Meas., 28(1-6), p.799 - 810, 1997/00

 被引用回数:8 パーセンタイル:41.63(Nuclear Science & Technology)

円柱状の貫通孔からなるイオン穿孔膜に温度応答性ゲルのモノマーであるN-イソプロピルアクリルアミド(NIPAAm)、アクリロイル-L-プロリンメチルエステル(A-ProOMe)を放射線重合によって化学的に修飾した。得られた温度応答性多孔膜中の孔の物理的構造の変化は電気伝導度、走査型電子顕微鏡、原子間力顕微鏡などで観察した。また、孔径変化にともなう物質の透過制御は、P-ニトロフェノールなどを用いて調べた。

論文

Application of piezoelectric paints to damage detection in structural materials

江草 茂則; 岩沢 直純*

Proc. of the 5th Int. Conf. on Adaptive Structures, 0, p.324 - 333, 1995/00

従来の構造材料の表面に圧電性塗料を塗布することにより、その構造材料に異常振動や微小亀裂の発生・蓄積に対する自己診断機能を付与することができる。本講演では、先ず、その様な機能を有する圧電性塗料の作成方法、亀裂センサとしての感度の評価方法、及び、その感度に及ぼす諸因子(膜厚、塗料の乾燥温度、分散ペースト組成など)について報告する。次に、塗膜の電気伝導度の測定結果を報告し、この電気伝導度が塗膜の亀裂センサとしての感度を事実上決定しているという事実、及び、そのメカニズムについて講演する。

論文

Effect of $$gamma$$-ray irradiation on in-situ electrical conductivity of ZrO$$_{2}$$-10mol% Gd$$_{2}$$O$$_{3}$$ single crystal at elevated temperatures

Kang, T.-K.*; Kuk, I.-H.*; 片野 吉男; 井川 直樹; 大野 英雄

Journal of Nuclear Materials, 209(3), p.321 - 325, 1994/05

立方晶安定化ジルコニアは純粋な酸素イオン伝導体であり、高温ガス炉の核熱を利用する水素製造やトリチウム水分解等の固体電解質として利用できる。水素製造として用いる場合は、電気抵抗がエネルギー効率の低下をもたらすので、電気伝導の高い材料を用いることが有利である。特に原子炉での使用は$$gamma$$線や中性子線が電気伝導に影響を及ぼすことが予想される。そこで本報ではGd$$_{2}$$O$$_{3}$$を10mol%添加して作成した立方晶安定化ジルコニア単結晶について$$^{60}$$Co線源による$$gamma$$線を照射した際の電気伝導度の変化を測定した。試料の電気伝導度は4.3Gy/sの$$gamma$$線を90分間照射することで最大18%増加した。一方、イオン伝導のための活性化エネルギーは照射前の113.2kJ/molに対して照射中では112.1kJ/molであり、ほとんど変化は認められなかった。このことらか$$gamma$$線によるFrenkel型の酸素イオン欠陥生成が電気伝導度の増加に寄与すると結論づけた。

論文

異端の化合物; 不定比性とは何か

舘野 淳

科学全書,48. 異端の化合物; 不定比性とはなにか, 157 Pages, 1993/06

Fe$$_{1-x}$$O,CeO$$_{2-x}$$,UO$$_{2+x}$$,などはドルトンの「定比例の法則」に従がわず、不定比組成をもつ物質である。本書はこれらの化合物に関する解説書である。1.不定比化合物とは何か、2.「欠陥」化合物とその性質、3.身近に役立つ不定比化合物、4.不定比化合物を演出するd電子とf電子、5.不定比化合物の状態図をめぐって、の各章から成っており、研究の歴史、格子欠陥と電気的性質、電子状態、相平衡、相図などの熱力学について、などできるだけ平易な解説を行った。また、各種センサー、圧電素子、燃料電池、高温超電導物質など不定比合物の利用・応用についても述べた。

論文

Electrical properties of cubic, stabilized, single ZrO$$_{2}$$-Gd$$_{2}$$O$$_{3}$$ crystals

T.Kang*; 長崎 正雅; 井川 直樹; K.Il-Hium*; 大野 英雄

Journal of the American Ceramic Society, 75(8), p.2297 - 2299, 1992/08

 被引用回数:16 パーセンタイル:32.15(Materials Science, Ceramics)

Gd$$_{2}$$O$$_{3}$$を10~15mol%添加したZrO$$_{2}$$単結晶の電気伝導度を500~1100Kの温度範囲で測定した。併せて、X線回折及びラマン分光分析を用いた構造解析を行い、電気伝導度と構造の相関について議論した。ZrO$$_{2}$$の電気伝導度はGd$$_{2}$$O$$_{3}$$の添加量の増加に伴って増大した。多結晶と比較してこの値は大きくなった。X線回折結果からZrO$$_{2}$$の格子定数はGd$$_{2}$$O$$_{3}$$添加量に伴って増加することが明らかとなった。ラマン分光分析からZrO$$_{2}$$の立方晶に起因する600cm$$^{-1}$$付近のピークはGd$$_{2}$$O$$_{3}$$添加量と共に低波数側にシフトしていくことが明らかとなった。これらX線回折とラマン分光分析の結果はGd$$_{2}$$O$$_{3}$$を添加するに従い、イオン間相互作用が徐々に弱まることを示している。従ってZrO$$_{2}$$結晶中においてイオンが移動し易くなったために、電気伝導度が増加していくと考えられる。

報告書

ランダム媒質における間欠的電場; 常温核融合に対する推測

田中 正俊*

JAERI-M 91-205, 9 Pages, 1991/12

JAERI-M-91-205.pdf:0.3MB

電気抵抗がランダムに変化する媒質中で間欠的な電場が存在する可能性について、モデル方程式にもとづいて検討した。また常温核融合との関係についての推測を述べた。

報告書

The Energy confinement scaling based on microturbulence transport and neoclassical conductivity in a tokamak

矢木 雅敏

JAERI-M 91-022, 10 Pages, 1991/03

JAERI-M-91-022.pdf:0.44MB

捕捉電子モードおよびイオン温度勾配モードによる異常輸送と新古典電気伝導度にもとづいて、電子温度分布相似則のもとに、トカマックにおけるエネルギー閉じ込めの比例則を解析した。中心電子温度を評価するために、Tangによって導入されたエントロピー生成率法を用いた。広範囲のパラメータ領域(安全係数:2-7、逆アスペクト比:2-0.6)でエネルギー閉じ込め時間の解析を行い、低密度ジュール・プラズマでは、$$tau$$E$$infty$$N$$_{e}$$qa$$^{0.9}$$a$$^{0.9}$$R$$^{1.9}$$B$$^{-0.3}$$また追加熱Lモード・プラズマでは、$$tau$$E$$infty$$N$$_{e0.6}$$I$$_{p1.16}$$a$$^{0.15}$$R$$^{1.7}$$B$$^{-0.36}$$P$$^{-0.6}$$の比例則が得られた。電気伝導度に対する捕捉粒子効果(新古典効果)は閉じ込め時間の安全係数依存性を強めることが示された。これらの理論的比例則は実験的に得られた比例則と同様の依存性を示している。

論文

High temperature heat capacities and electrical conductivities of boron carbides

松井 恒雄*; 有田 裕二*; 内藤 奎爾*; 今井 久

Journal of Nuclear Materials, 186, p.7 - 12, 1991/00

 被引用回数:12 パーセンタイル:22.06(Materials Science, Multidisciplinary)

平成元年度の委託研究,高温ガス炉用中性子吸収材料の高温比熱に関する研究をまとめたものである。測定試料はB/C比が、3,4,5のほう素炭化物である。熱容量及び電気伝導度は、高速パルス加熱法により同時に測定した。ほう素炭化物の熱容量は、B/C比が増加するにつれて増加した。一方電気伝導度は、B/Cが4の時が最も小さく、3と5の組成では増加した。電気伝導度のこのような挙動は、伝導機構の変化によるものと考えられる。

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