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神谷 富裕; 横田 渉; 小林 泰彦; Cholewa, M.*; Krochmal, M. S.*; Laken, G.*; Larsen, I. D.*; Fiddes, L.*; Parkhill, G.*; Dowsey, K.*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 181(1-4), p.27 - 31, 2001/07
被引用回数：30 パーセンタイル：87.73(Instruments & Instrumentation)原研高崎のAVFサイクロトロンの垂直ビームラインに設置された高エネルギー重イオンマイクロビーム装置において大気中生物細胞へのシングルイオンヒット技術を確立し、細胞自動認識高速ビーム照準システムを導入した。試料皿上に無数に散在する個々の細胞を照射前後にオフラインの顕微鏡において、全自動で認識するために、遠隔駆動の精密ステージと制御計算機及びソフトウェアからなるシステムを開発した。さらに認識された細胞の中から照射すべきものの位置を顕微鏡画像データから自動抽出し、それに基づいて全自動照射するためのオンラインシステムも同時に開発した。今回は、それらのシステムの概要を示し、テスト試料を用いて行った予備的な実験結果について報告する。
長 明彦; 小泉 光生; 関根 俊明; 桂川 秀嗣*; Jin, W.*; 涌井 崇志*
JAERI-Review 99-025, TIARA Annual Report 1998, p.203 - 205, 1999/10
TIARA-ISOLでは中性子欠損側の希土類元素不安定核の
壊変研究を行ってきた。近年、核物性研究のプローブとしての不安定核ビームが必要となってきた。表面電離型イオン源を用いたNa不安定核の生成分離とレーザーイオン源開発の現状について報告する。
La isotopes山本 洋*; 柴田 理尋*; 河出 清*; 小島 康明*; 長 明彦; 渡辺 智; 小泉 光生; 関根 俊明
JAERI-Review 99-025, TIARA Annual Report 1998, p.208 - 210, 1999/10
TIARA-ISOLで分離したLaの
壊変に伴う線最大エネルギーを高純度ゲルマニウム検出器によって測定し、
Laについて初めて実験値を得た。各種の質量公式のうち、橘らによる質量公式が今回の実験値をよく再現しているが、一般に質量公式はこれらの同位元素に関して原子質量を小さく評価している。二中性子分離エネルギーの系統性から、質量数128近傍でLa同位体の核構造が変化していることが示唆された。
荒川 和夫
加速器の現状と将来, (6), p.71 - 80, 1998/06
最近のサイクロトロンのビーム発生技術の現状を、世界の主なサイクロトロン施設を例にして概説した。大型サイクロトロンでは、超電導単一磁極型サイクロトロンと分離セクター型サイクロトロン(リングサイクロトロン)について説明し、さらに高エネルギー・大電流化を図るための複合型サイクロトロン施設(他の加速器又はサイクロトロンで加速し、さらに主サイクロトロンで再加速する)について述べた。中型サイクロトロンは、主として材料科学、バイオ技術等の分野に利用されており、その実状について述べるとともに、常電導・単一磁極型で陽子235MeVまで加速できる最近開発されたサイクロトロンについて述べた。また、主としてRIの生産に用いられている小型サイクロトロンは、H
を加速し、小型化・大電流化が図られている現状について述べた。
荒川 和夫
放射線化学, (65), p.44 - 46, 1998/00
AVFサイクロトロンにおいて、イオン種・エネルギーを短時間で変更する技術として、新たに開発したカクテルビーム加速技術の原理・方法について紹介した。その加速技術は、ECRイオン源に複数のガスを導入し、生成したM/Qがほぼ同じで、分析電磁石で分解・弁別できないイオン種をすべてサイクロトロンへ入射し、同時に加速する。サイクロトロンから単一イオン種を引き出すための方法として、加速周波数を変える方法と、トリムコイルによる磁場を変える方法がある。この両方法とも、サイクロトロンでイオン種・エネルギーを変更する際に周波数か磁場のどちらかをわずかに変更するだけで可能であるため、極めて短時間でイオン種を変更できる。
March 1996放射線高度利用センター
JAERI-Review 96-017, 277 Pages, 1997/01
JAERI-Review-96-017.pdf:12.81MB
本年次報告は、高崎研究所イオン照射研究施設(TIARA)で、1995年4月から1996年3月までの間に実施された研究活動をまとめたものである。1)宇宙用半導体、2)バイオテクノロジー、3)放射線化学及び有機材料、4)無機材料、5)材料解析、6)核化学及びラジオアイソトープ製造、7)加速器施設の放射線遮蔽、8)加速器技術の8部門にわたる84編の研究報告と、施設の運転・利用状況、公表された文献、企業・大学との研究協力関係、研究開発・施設運営組織を収録する。
荒川 和夫
放射線と産業, (75), p.37 - 38, 1997/00
AVFサイクロトロンにおいて、イオン種・エネルギーを短時間で変更する技術として、カクテルビーム加速技術を開発した。イオン源に複数のガスを導入し、生成したイオンのうちM/Qがほぼ等しく、分析電磁石で分離・弁別できないイオン種をすべてサイクロトロンへ入射し、同時に加速する。サイクロトロンの加速周波数等の1~2のパラメータを特定のイオン種のみを引き出す。この方法は、周波数等のみを変更するので、30~2分程度と極めて短時間にイオン種を変更できる。これまで、分析電磁石で分離できないイオン種は、加速の対象から外され、敬遠されてきた。この分離できないイオン種をサイクロトロンにおける「粒子・エネルギーの短時間切り替え技術」の切り札として役立てた。この技術についてワンポイントの解説を行った。
田口 光正; 南波 秀樹; 青木 康; 渡辺 立子*; 松本 裕一*; 渡辺 宏
JAERI-Tech 96-046, 65 Pages, 1996/11
重イオン照射により固体及び液体中に付与される高密度なエネルギー付与によって誘起される現象を理解するために、TIARA施設内のAVFサイクロトロンの垂直ポートに、重イオンによるエネルギー付与の空間分布測定及び高速時間分解吸収・発光測定の可能な微小領域線量分布測定装置を設置した。本報告書は、装置の仕様、性能、運転方法の説明及び基本データをまとめたものである。
荒川 和夫; 中村 義輝; 横田 渉; 奈良 孝幸; 上松 敬; 奥村 進; 石堀 郁夫; 福田 光宏
Proceedings of 14th International Conference on Cyclotrons and Their Applications, 0, p.57 - 60, 1996/00
JAERI-AVFサイクロトロンは、ファーストビームの加速以来、10000時間以上にわたって各種のビームを研究利用に提供してきた。これまで加速したイオン種についての入射効率、引き出し効率および輸送効率と加速モードの関係について述べる。また,イオン入射系のPチョッパーと外部ビーム輸送系のSチョッパーを組み合わせた単一パルスの生成実験、ビームアッテネータによるサイクロトロンからの引き出し電流制御(1桁毎に10
~10
)実験、および大面積照射の均一度向上のためのビームスキャナー電源の改良と2次元ビームフルエンス分布の測定結果等を含めて、サイクロトロンの現状について報告する。
March 1995放射線高度利用センター
JAERI-Review 95-019, 265 Pages, 1995/10
JAERI-Review-95-019.pdf:11.71MB
本年次報告は、高崎研究所イオン照射研究施設(TIARA)で、1994年4月から1995年3月までの間に実施された研究活動をまとめたものである。1)宇宙用半導体、2)バイオテクノロジー、3)放射線化学、4)有機材料、5)無機材料、6)材料解析、7)核化学およびラジオアイソトープ製造、8)加速器施設の放射線遮蔽、9)加速器技術の9部門にわたる86編の研究報告と、施設の運転・利用状況、公表された文献、企業・大学との研究協力関係、研究開発・施設運営組織を収録する。
荒川 和夫; 中村 義輝; 横田 渉; 奈良 孝幸; 上松 敬; 奥村 進; 石堀 郁夫; 福田 光宏
JAERI-Conf 95-021, 0, p.32 - 34, 1995/10
JAERI-AVFサイクロトロンは、ファーストビームの加速以来、10000時間以上にわたって各種のビームを研究利用に提供してきた。これまで加速したイオン種についての入射効率、引き出し効率および輸送効率と加速モードの関係について述べる。また、イオン入射系のPチョッパーと外部ビーム輸送系のSチョッパーを組み合わせた単一パルスの生成実験、ビームエネルギーの絶対値測定実験、およびECRイオン源による金属イオンの生成実験結果等を含めて、サイクロトロンの現状について報告する。
横田 渉; Wu, Y.*; 齋藤 勇一; 石井 保行; 奈良 孝幸; 荒川 和夫
JAERI-Review 95-019, p.221 - 222, 1995/10
放射線高度利用において必要性の高まっている金属イオン生成を主な目的としたECRイオン源を建設し、昨年6月より試運転を開始した。本ECRイオン源は、18GHzの高いマイクロ波周波数と1.4Tの強力な磁場を用いているのが特徴であり、これまで、Arイオン生成によりイオン源の性能を高めるための調整や改良を行っている。この結果、プラズマチェンドー内の真空度を更に高める必要がある等の問題点が判明し、真空ポンプの付加等により対処した結果、Ar
までのイオンを確認することができた。更に調整を進め多価イオン生成の充分な性能を得た後に、金属イオン生成試験に移行する予定である。
March 1994放射線高度利用センター
JAERI-Review 94-005, 252 Pages, 1994/11
JAERI-Review-94-005.pdf:10.43MB
本年次報告は、高崎研究所イオン照射研究施設(TIARA)で、1993年4月から1994年3月までの間に実施された研究活動をまとめたものである。1)宇宙用半導体、2)バイオテクノロジー、3)放射線化学、4)有機材料、5)無機材料、6)材料解析、7)核化学およびラジオアイソトープ製造、8)加速器遮蔽、9)加速器技術の9部門にわたる81編の研究報告と、施設の運転・利用状況、公表された文献、企業・大学との研究協力関係、研究開発・施設運営組織を収録する。
中村 義輝; 石堀 郁夫; 奥村 進; 奈良 孝幸; 横田 渉; 福田 光宏; 上松 敬; 荒川 和夫; 水橋 清; 佐野 正美*; et al.
JAERI-M 94-007, 74 Pages, 1994/02
放射線高度利用研究を推進するため原研AVFサイクロトロン装置が設置された。このサイクロトロン装置は、2台のイオン源、イオン入射ライン、AVFサイクロトロン本体および8本の主ビーム輸送ラインから構成される。各系における到達圧力は、主として残留ガスとの荷電変換に起因するイオンビームの損失をもとにして決定した。また具体的に機器を配置した場合について、全真空セクションにおける圧力分布を評価し、目標の到達圧力が達成できることを確かめた。各系の仕様は、清浄な真空、保守の容易さあるいは高信頼性の確保などの設計指針に基づいて検討するとともに、最終的な真空排気系の構成内容も記述した。さらにサイクロトロン本体の排気特性測定、残留ガスの分析および真空計の信頼性確認試験などの結果について示した。
March 1993放射線高度利用推進室
JAERI-M 93-241, 261 Pages, 1993/12
本年次報告は、原研イオン照射研究施設で、1992年4月1日から1993年3月31日までの間に行われた研究活動をまとめたものである。1)宇宙用半導体、2)バイオテクノロジー、3)放射線化学、4)有機材料、5)無機材料、6)材料解析、7)核化学およびラジオアイソトープ製造、8)加速器技術、9)施設建屋および安全系統の9部門にわたる60編の研究報告に加えて、施設の運転・利用状況、公表された文献、企業・大学等との研究協力関係、研究開発・施設運営組織を収録する。
福田 光宏; 奥村 進; 荒川 和夫; 中村 義輝; 横田 渉; 奈良 孝幸; 上松 敬; 石堀 郁夫
INS-T-521, p.7 - 16, 1993/06
原研AVFサイクロトロンの入射系及びビーム輸送系のビームモニターは、スリット、プロファイルモニター、ファラディーカップから構成され、後者にはさらにアルミナモニターが設置されている。さらにECRイオン源及びサイクロトロン本体から引出されたビームのエミッタンスを計測するモニターもそれぞれ配置されている。また本体内には、メインプローブ、デフレクタープローブ、磁気チャンネルプローブ、位相プローブ、バッフルスリットが設置されている。現在、ビームエネルギーを測定するための弾性散乱計測システムやパルスビームの時間構造を調べるためのTOF計測システムの開発にも着手しており、大面積均一照射分布測定のためのPPACの開発と合わせて、イオンビーム計測システムの整備を行っている。
放射線高度利用推進室
JAERI-M 93-047, 198 Pages, 1993/03
本年次報告は、原研イオン照射研究施設で、1991年4月1日から1992年3月31日までの間に行われた研究活動、及び本施設で整備が進められてきたイオン加速器設備や内装実験装置の概要をまとめたものである。AVFサイクロトロン、タンデム型静電加速器等の設備と性能の概要とともに、ビーム技術、宇宙環境・核融合炉用材料、有機及び無機新機能材料、生物・医学、放射線化学、ラジオアイソトープ製造・核化学の分野にわたる25編の実験装置整備やタンデム加速器について先行した利用実験研究の報告、公表された文献、TIARAのスタッフ、協力者等のリスト、並びに共同研究及び協力研究のリストを収録する。
熊田 幸生*; 福本 康志*; 福田 光宏; 荒川 和夫; 唐沢 孝*; 清水 昭*
Proceedings of 13th International Conference on Cyclotrons and Their Applications, p.526 - 529, 1993/00
原研AVFサイクロトロンには、改良された1/4波長型同軸共振器を採用している。住友重機械工業株式会社製の原型となる930型サイクロトロンは、最大ディー電圧50kVのムーヴィングパネル方式の共振器である。しかし原研AVFサイクロトロンの場合には、陽子90MeVを加速するため最大ディー電圧60kV(RF周波数21.14MHz)を発生できる共振器に改良している。共振空胴の体積は1/4の大きさになり、RF周波数域も10.6~22.0MHzを確保している。またシャントインピーダンスは前の型より3倍向上し、電圧安定度0.1%以内、位相安定度
0.3°以内を達成している。実際に陽子90MeVを加速し、引出しビーム電流10
Aを得た。
福田 光宏; 荒川 和夫; 中村 義輝; 横田 渉; 奈良 孝幸; 上松 敬; 奥村 進; 石堀 郁夫; 唐沢 孝*
Proceedings of 13th International Conference on Cyclotrons and Their Applications, p.423 - 426, 1993/00
原研AVFサイクロトロンは住友重機械工業株式会社製の930型のサイクロトロンである。この型のサイクロトロンは、CYCLONE(ルーバン大、ベルギー)と基本的な部分は同じものである。しかし、原研AVFサイクロトロンの場合、陽子90MeVを加速するために、入射系、引出し系、電磁石、RFシステムを改良した設計になっている。講演では、垂直入射部、中心領域、引出し系についての設計を紹介するとともに、サイクロトロン本体での加速ビーム軌道計算の結果やビームスタディでえられたサイクロトロンの性能を発表する。
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。
