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論文

High energy heavy ion induced structural disorder in Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$

中沢 哲也; 内藤 明*; 有賀 武夫; Grismanovs, V.*; 知見 康弘; 岩瀬 彰宏*; 實川 資朗

Journal of Nuclear Materials, 367-370(2), p.1398 - 1403, 2007/08

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2007.04.003
 被引用回数：45 パーセンタイル：92.55(Materials Science, Multidisciplinary)

高エネルギーXeイオンを照射したLi$$_{2}$$TiO$$_{3}$$の構造変化をラマン分光法を用いて調べた。Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$のラマン信号強度が照射により減少した。ラマン信号強度の減少は構造単位(TiO$$_{6}$$, LiO$$_{6}$$, LiO$$_{4}$$)におけるTiやLi周辺の酸素原子の配置に関する秩序の消失、すなわち無秩序化に起因している。このような構造単位の無秩序化は照射量や電子的エネルギー付与量より電子的阻止能と密接に関連していることが示された。

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

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2006.04.126
 被引用回数：15 パーセンタイル：68.89(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

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2006.04.146
 被引用回数：26 パーセンタイル：83.67(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

Effects of high-energy ion irradiation in bismuth thin films at low temperature

知見 康弘; 石川 法人; 岩瀬 彰宏*

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.792, p.379 - 384, 2004/00

ビスマスにおける高エネルギーイオン照射効果を、低温での電気抵抗率を測定することにより、その構造変化と関連付けて調べた。ビスマス薄膜(厚さ300-600$AA )$に数種類の高エネルギー(100-200MeV)重イオンを$$sim$$10Kで照射し、そのときの試料の抵抗率を$$sim$$7Kでその場測定した。照射後、抵抗率のアニール挙動を$$sim$$35Kまで測定した。アニール中の抵抗率の温度依存性において20K付近で急激な上昇が見られており、これは照射誘起アモルファス領域の再結晶化を示唆している。アモルファスビスマスはまた、$$sim$$6K以下で超伝導転移を示すため、高エネルギー重イオン照射が引き起こす高密度電子励起により、超伝導アモルファスビスマスの柱状領域を通常のビスマス結晶中に誘起できる可能性がある。そこで今回、照射誘起アモルファス化による超伝導転移の検出を試みた。

論文

Defect structure of high-T$$_{c}$$ superconductor by high-energy heavy ion irradiation

笹瀬 雅人; 岡安 悟; 倉田 博基; 北條 喜一

Journal of Electron Microscopy, 51(Supple), p.S235 - S238, 2002/00

照射イオンの電子励起によるエネルギー損失(-dE/dx)と円柱状欠陥の大きさとの関係を調べ、Time Dependence Line Source モデルにより円柱状欠陥生成に必要なエネルギー付与量を計算した。その結果、照射エネルギーの増加とともに電子励起によるエネルギー損失量が増加して、生成した円柱状欠陥の直径が8.4nmから16nmに増加することが明らかとなった。また、TEM観察の結果と電子励起によるエネルギー損失量をもとに、Time Dependence Line Sourceモデルにより円柱状欠陥生成に必要なエネルギー付与量(=電子励起によるエネルギー損失量)を計算した。その結果、イオン照射により付与されたエネルギーの1/3が円柱状欠陥生成に寄与していることが明らかとなった。

論文

Topics and future plans of ion beam facilities at JAERI

横田 渉; 荒川 和夫; 奥村 進; 福田 光宏; 神谷 富裕; 中村 義輝

Proceedings of 4th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Application, p.179 - 184, 2000/10

高崎研のイオン照射施設(TIARA)では、ビーム利用研究の進展に合わせてさまざまな実験装置が作られている。3MVタンデム加速器の重イオン用シングルイオンヒットマイクロビーム装置は、宇宙用半導体のシングルイベント効果の研究に利用されてきた。新たにサイクロトロンビームを用いた高エネルギー重イオンシングルイオンヒットマイクロビーム装置の開発が進められている。加速器技術にも多くの進展があり、イオンビームの利用範囲を広げている。サイクロトロンには金属イオン用ECRイオン源が設置され、カクテルビーム加速ではM/Q=2,4,5について技術開発を終えている。またサイクロトロン磁場の安定化により、ビームが時間とともに減少する現象が大きく改善された。さらに、将来計画として超伝導サイクロトロンの建設が提案されている。本講演ではこれらの装置、技術開発及び将来計画を詳しく紹介する。

論文

タンデム加速器へのECRイオン源の利用

松田 誠; 竹内 末広; 小林 千明*

KEK Proceedings 99-22, p.17 - 27, 2000/01

タンデム加速器の高電圧端子に永久磁石で構成される小型のECRイオン源を設置し、それから得られる大電流の正多価イオンを直接加速することでビームのエネルギー、強度を増強することに成功した。これまでにH,N,O,Ne,Ar,Kr,Xeイオンの加速に成功しビーム電流はいずれも従来の加速方式に比べ1桁あまり増強することができた。エネルギーについてはXeビームにおいて270MeVを達成している。ECRイオン源の設置場所は高圧絶縁ガス中の放電にさらされる過酷な環境であるのでイオン源、入射系を簡略化し複雑な制御は行わない方針をとった。特にガス流量が重要であるがこれをバルブの開閉操作のみとした。それによって性能はある程度抑えられているが、それでもなお十分な性能を発揮できている。今後はガス流量の調整やMIVOC法による金属イオンの加速を試みる予定である。

論文

Defect structure of high-T$$_{c}$$ superconductor by high-energy heavy ion irradiation

笹瀬 雅人; 佐藤 高広*; 岡安 悟; 倉田 博基; 北條 喜一

Advances in Superconductivity XII, p.314 - 316, 2000/00

重イオンによる固体中でのエネルギー付与は、高エネルギーで高密度電子励起により、低エネルギーで原子変位により行われる。金属の場合電子励起は損傷形成に寄与しないが、半導体や絶縁体、超伝導体で円柱状欠陥を形成する。特に酸化物高温超伝導体の場合、この円柱状欠陥が磁束のピン止め点として有効に作用し、J$$_{c}$$の向上を促す。酸化物超伝導体中に形成される円柱状欠陥の形成機構を明らかにするために、照射イオンのエネルギー付与量(dE/dx)の効果を電顕観察により調べ、観察結果の理論的な考察をTime Dependence Line Source Model (TDLSM)により行った。その結果、照射エネルギーの増加とともに、円柱状欠陥の直径が8.4nm~16nmに変化した。この電顕観察結果とTRIMコードにより計算したdE/dxをもとに、TDLSMにより円柱状欠陥生成に必要なエネルギー付与量を計算した。イオン照射により付与されたエネルギーの1/3が円柱状欠陥生成に寄与していた。

論文

Effect of Au$$^{24+}$$ ion irradiation on the superconductive properties and microstructure of EuBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{x}$$ thin film

笹瀬 雅人*; 岡安 悟; 倉田 博基; 北條 喜一

Surface & Coatings Technology, 103-104, p.360 - 364, 1998/00

高エネルギー重イオン照射によって導入された超伝導薄膜内の微細欠陥は、磁束ピン止め点として有効に作用することが知られている。しかし、ピン止め点の制御を考えた場合、イオン照射により生成される様々な欠陥形状や分布とピン止め点作用との関係を明らかにすることが重要である。本研究では、EuBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{x}$$薄膜にエネルギーの異なるAu$$^{24+}$$イオン照射を行い、照射による超伝導特性の変化と導入された欠陥構造の関係について検討し、照射による導入欠陥の超伝導特性への影響について結果が得られたので報告を行う。

論文

What is the role of higher baryonic resonances in AA collisions at AGS energies?

奈良 寧; 大塚 直彦; 大西 明*; 丸山 智幸

Progress of Theoretical Physics Supplement, (129), p.33 - 37, 1997/00

https://doi.org/10.1143/PTPS.129.33

高エネルギー重イオン反応(核子当たり約10GeV)で生成される高温高密度核物質の熱的性質の時間発展をシミュレーションを用いて研究した。これまで、すべての観測されているバリオン共鳴状態($$Delta$$,$$Delta$$$$^{ast}$$,N$$^{ast}$$)を陽にシミュレーションに入れても、入れなくても、実験値はよく再現することが知られていた。しかし、我々は自由度が大きくなると重イオン反応のメカニズムは大きく変わり、たとえば生成される状態の温度はまったく違うことを発見した。

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

http://joi.jlc.jst.go.jp/JST.Journalarchive/oubutsu1932/39.168

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

Photon angular distributions of the relativistic radiative electron capture

粟屋 容子*; 日野 健一*; 月出 章*; 金井 保之*; 川面 澄; 黒木 健郎*; H.Vogt*; 山崎 泰規*; 渡部 力*

Lecture Notes in Physics, Vol.294, p.185 - 196, 1988/00

高エネルギー重イオンを用いた放射性電子捕獲(REC)の研究の概略を述べると共に、K-及びL-RECX線スペクトルの角度の依存性に関する理論的研究と実験的研究の結果を述べる。

論文

Further measurements of induced radioactivities in silicon and germanium irradiated with high-energy heavy ions

阪井 英次

IEEE Transactions on Nuclear Science, 33(1), p.651 - 654, 1986/00

https://doi.org/10.1109/TNS.1986.4337186
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Engineering, Electrical & Electronic)

70MeV,$$^{1}$$$$^{0}$$B$$^{4}$$$$^{+}$$,100MeV$$^{1}$$$$^{2}$$C$$^{5}$$$$^{+}$$,120MeV$$^{1}$$$$^{6}$$O$$^{7}$$$$^{+}$$,120MeV$$^{1}$$$$^{9}$$F$$^{7}$$$$^{+}$$,150MeV$$^{2}$$$$^{8}$$Si$$^{9}$$$$^{+}$$,165MeV$$^{3}$$$$^{2}$$S$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{+}$$,180MeV$$^{6}$$$$^{3}$$Cu$$^{1}$$$$^{1}$$$$^{+}$$,90MeV$$^{7}$$$$^{6}$$Br$$^{6}$$$$^{+}$$,150MeV$$^{1}$$$$^{1}$$$$^{5}$$In$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{+}$$,170MeV$$^{1}$$$$^{9}$$$$^{7}$$Au$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{+}$$,195MeV$$^{2}$$$$^{0}$$$$^{9}$$Bi$$^{1}$$$$^{4}$$$$^{+}$$の重イオンで照射したシリコンおよびゲルマニウム中の残留誘導ガンマ線放出核種,その放射能,入射イオン当たりの原子数を表にして示した。

報告書

Report of the 1st Joint Seminar on Atomic Physics,Solid State Physics and Material Science in the Energy Region of Tandem Accelerators

小沢 国夫; 下司 和夫; 岩田 忠夫; 中井 洋太; 白井 健介*; 渡部 力; 升田 公三*; 石野 栞*

JAERI-M 85-125, 326 Pages, 1985/08

JAERI-M-85-125.pdf:10.19MB

タンデム加速器のエネルギー領域における原子物理、固体物理及び照射損傷を主とする材料科学3分野のジョイント・セミナーが国内の研究者約90名の参加を得て、1985年1月行われ39編の論文が発表された。本報告書は上記セミナーでの報告を基にしてまとめられた理論及び実験に関する総合報告及び研究論文を編集したものである。本報告での主なテーマは、高エネルギーイオン・原子衝突、ビーム・フォイル分光、阻止能、粒子チャンネリング、衝突カスケード、中間子物理、材料照射損傷及びイオンビーム分析等の分野にまたがっている。

口頭

Measurement of identified charged-hadron and pi0 production in p + Al, 3He +Au, Cu + Au, and U + U collisions at PHENIX

佐藤 進

no journal, , 

Identified charged-hadron invariant pT and mT spectra, nuclear-modification factors and particle ratios, in p + Al, 3He +Au, and Cu + Au collisions at sqrt(sNN) = 200 GeV and in U+U collisions at sqrt(sNN) = 193 GeV measured by PHENIX are shown. And the physics interpretations including collective flow aspects for those measurement are presented. The values of freeze-out temperatures and average collective velocities have been obtained. It should also be noted that v2 flow values and pi0 productions in those various collision systems, have been measured by the PHENIX.

口頭

High fluence effect on the surface morphology of ceramics irradiated by SHI

大久保 成彰; 友部 政勝*; 石川 法人

no journal, , 

原子力分野で使用されるセラミックス機能材料に関して、高エネルギー重イオンを高線量まで照射し、表面の損傷形態を調べた。鉄鋼材料は水等の冷却材環境で長期間使用されると、表面が酸化する。そこで、原子力機構のタンデム加速器により、鉄の表面酸化物の一つであるFe$$_{2}$$O$$_{3}$$に、鉄イオンを高線量まで照射し、表面及び微細組織への照射影響を調べた。その結果、照射された表面は、波紋(リップル)とセル構造を呈した。照射イオンがほぼ貫通する試料厚さの場合、照射面と裏面の両面に波紋構造が観察された。また、量子科学技術研究開発機構高崎量子応用研究所のTIARA施設にて、約1/10のエネルギーにてNiイオンをCeO$$_{2}$$に照射した場合、表面のみにリップルとセル構造が観察され、これら表面形態は、照射角度や照射線量によって変化した。通常のスパッタリングは、keV程度の照射によって弾性衝突的に引き起こされ、表面形態はマクロには滑らかである。しかし、本研究でのリップル等はSEMレベルで観察され、高エネルギーの電子的エネルギー付与が、激しい表面スパッタリングを引き起こしたことを示す。また、断面TEM観察により、電子的エネルギー付与の高い表面では非晶質化が生じていることが鉄酸化物で初めて明らかになった。

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