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論文

Attractors and chaos of electron dynamics in electromagnetic standing waves

Esirkepov, T. Z.; Bulanov, S. S.*; Koga, J. K.; 神門 正城; 近藤 公伯; Rosanov, N. N.*; Korn, G.*; Bulanov, S. V.

Physics Letters A, 379(36), p.2044 - 2054, 2015/09

 被引用回数:38 パーセンタイル:89.4(Physics, Multidisciplinary)

In an electromagnetic standing wave formed by two super-intense colliding laser pulses, radiation reaction totally modifies the electron motion. The quantum corrections to the electron motion and the radiation reaction force can be independently small or large, depending on the laser intensity and wavelength, thus dividing the parameter space into 4 domains. The electron motion evolves to limit cycles and strange attractors when radiation reaction dominates. This creates a new framework for high energy physics experiments on the interaction of energetic charged particle beams and colliding super-intense laser pulses.

論文

Simulations of an accelerator-based shielding experiment using the particle and heavy-ion transport code system PHITS

佐藤 達彦; Sihver, L.*; 岩瀬 宏*; 中島 宏; 仁井田 浩二*

Advances in Space Research, 35(2), p.208 - 213, 2005/06

 被引用回数:24 パーセンタイル:83.73(Engineering, Aerospace)

宇宙船内における重粒子被ばく線量を評価するためには、重粒子の核反応を精度よく再現するモデルの検討を行った。核子あたり1GeVの鉄イオンがポリエチレン,アルミニウム,鉛ターゲットに入射したときに生成されるフラグメント測定実験を、重イオン輸送計算コードPHITSを用いて解析した。その結果、軽核同士が衝突する反応に対しては、核反応モデルJQMDの限界から実験値との不一致が見られたが、それ以外の反応に対して、PHITSは精度よく実験値を再現できることが明らかとなった。

報告書

JAERI Tandem annual report 2003; April 1, 2003 - March 31, 2004

物質科学研究部

JAERI-Review 2004-027, 131 Pages, 2004/12

JAERI-Review-2004-027.pdf:17.03MB

本報告書は東海研究所タンデム加速器を利用し、2003年4月1日から2004年3月31日に行われた研究活動を取りまとめたものである。(1)加速器の運転状況及び開発,(2)原子核構造,(3)原子核反応,(4)核化学,(5)原子核理論,(6)原子分子物理及び固体物理及び、(7)材料の照射効果の7部門にまたがる42編の研究報告,公表された文献,関与した職員及び大学等との協力研究リストを収録している。

論文

Synthesis of Al$$_{x}$$Ga$$_{1-x}$$N alloy by solid-phase reaction under high pressure

齋藤 寛之; 内海 渉; 金子 洋*; 青木 勝敏

Japanese Journal of Applied Physics, Part 2, 43(7B), p.L981 - L983, 2004/07

 被引用回数:4 パーセンタイル:20.72(Physics, Applied)

バルクのAl$$_{x}$$Ga$$_{1-x}$$N半導体合金をすべての組成領域にわたり高温高圧下で固相反応によって合成した。その場X線回折実験により6GPa, 800$$^{circ}$$Cの条件で合金化が開始することを観察した。回収試料のSEM観察及び粉末X線回折実験から、Ga原子とAl原子の均一な分布と、組成に対する格子定数の連続的な変化を確認したが、これはAlNとGaNの固溶体が任意組成で形成されていることを示している。

論文

Application of electron beams for the treatment of VOC streams

廣田 耕一; 酒井 洋樹*; 鷲尾 方一*; 小嶋 拓治

Industrial & Engineering Chemistry Research, 43(5), p.1185 - 1191, 2004/03

 被引用回数:41 パーセンタイル:79(Engineering, Chemical)

電子ビーム技術はVOC処理として有望な方法である。この技術の実用化のため、その指標となる90%以上の分解処理に必要なエネルギー(吸収線量)を求めた。実験室レベルで20種のVOCに対して電子ビーム照射を行った結果、そのエネルギーは、化学構造に関係し、OHラジカルとの速度定数から推測できることがわかった。この結果をもとに仕様を決めて行ったコスト分析では、自己遮蔽型の電子加速器と反応器を1つのユニットにすることにより、電子ビーム処理システムの設備コストを低減できることを明らかにした。

報告書

JAERI Tandem annual report 2002; April 1, 2002 - March 31, 2003

物質科学研究部

JAERI-Review 2003-028, 173 Pages, 2003/11

JAERI-Review-2003-028.pdf:8.28MB

本年次報告書は、東海研究所の原研タンデム加速器で、2002年4月1日から2003年3月31日までの間に行われた研究活動をとりまとめたものである。(1)加速器の運転状況及び開発(2)原子核構造(3)原子核反応(4)核化学(5)原子核理論(6)原子分子物理及び固体物理(7)材料の照射効果の7部門にまたがる54編の研究報告,公表された文献,関与した職員及び大学等との協力研究のリストを収録している。

論文

Actively controlled oxidation of Cu{001} with hyperthermal O$$_{2}$$ molecular beam

岡田 美智雄*; 盛谷 浩右; 後藤 征士郎*; 笠井 俊夫*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿

Journal of Chemical Physics, 119(14), p.6994 - 6997, 2003/10

 被引用回数:41 パーセンタイル:79.17(Chemistry, Physical)

超熱エネルギーの酸素分子ビームを用いたCu(001)の酸化反応が放射光によるX線光電子分光法で研究された。酸化の効率は酸素ガスを用いた場合よりも大きい。2.3eVの酸素ビームを用いると0.5MLよりもさらに酸化は進むが、その効率は非常に小さい。そのような遅い酸化は表面と分子の衝突によって誘起される吸着機構によって起こる。その解離吸着反応の反応速度はラングミュア型吸着における一次の速度論で記述される。

報告書

JAERI Tandem annual report 2001; April 1, 2001 - March 31, 2002

物質科学研究部

JAERI-Review 2002-029, 152 Pages, 2002/11

JAERI-Review-2002-029.pdf:6.56MB

本年次報告書は、東海研究所の原研タンデム加速器で2001年4月1日から2002年3月31日までの間に行われた研究活動をとりまとめたものである。(1)加速器の運転と開発研究,(2)核構造,(3)核反応,(4)核化学,(5)核理論,(6)原子分子物理,固体物理,(7)材料の照射効果の7部門にまたがる48編の研究報告,公表された文献,関与した職員及び大学等との協力研究のリストを収録している。

論文

Radiation-induced reactions $$via$$ the lowest excited states in cinnamic acid crystals

前川 康成; 稲葉 伯至; 保々 広樹; 成田 正*; 越川 博; Moon, S.; 加藤 順; 吉田 勝

Chemical Communications, (18), p.2088 - 2089, 2002/09

ナノ電子デバイスに適用可能な有機薄膜表面のナノ微細加工技術や電子ビームに対する高感度レジスト材料の開発のためには、電子線に対して高い反応性を示す有機高分子化合物が必要である。しかし、色素や感光剤など、レジストや機能性薄膜に利用できる芳香族系有機化合物の電子線による反応性はほとんど研究されてない。そこで、光化学反応性が報告されているオレフィン化合物結晶3種類について電子線反応を検討した結果、電子線反応は光反応と全く同様のに進行し、環状生成物や異性化反応物を生成した。このこと結果から、ケイ皮酸誘導体の電子線反応は、電子線照射により生じたラジカルカチオンや高エネルギー励起状態分子が全て最低励起状態を経由する始めての反応例であることを明らかとした。

論文

超音速O$$_{2}$$分子ビームで誘起されるSi(001)室温酸化の反応ダイナミクス

寺岡 有殿; 吉越 章隆

表面科学, 23(9), p.553 - 561, 2002/09

超音速O$$_{2}$$分子ビームと放射光光電子分光法を用いて、清浄及び水吸着Si(001)表面で起こるO$$_{2}$$分子の解離吸着に対するポテンシャルエネルギー障壁を調べた。両Si(001)表面の酸素飽和吸着量をO$$_{2}$$分子の並進運動エネルギーの関数として計測した。飽和量は両表面ともに入射エネルギーに依存して増加した。特に水吸着面の酸化では2つのエネルギーしきい値が観測された。清浄表面を第一のしきい値以下のエネルギーを持つO$$_{2}$$ガスで酸化して得た飽和吸着面のSi-2p光電子スペクトルからシリコンダイマーのバックボンドに酸素が侵入するが、水吸着面では1.0eV以上の入射エネルギーでO$$_{2}$$分子が攻撃しなければダイマーはそのバックボンドが酸化されないということがわかった。このことから清浄表面ではダングリングボンド経由の吸着反応経路が開けるが、水吸着面ではHとOH終端のために酸化が抑制され1.0eVを越えるエネルギーが必要である。

論文

O$$_{2}$$ reaction dynamics with Si(001) surfaces as observed by synchrotron radiation photoemission spectroscopy

寺岡 有殿; 吉越 章隆

Atomic Collision Research in Japan, No.28, p.97 - 99, 2002/00

入射分子の並進運動エネルギーは表面反応の誘起にとって重要な因子である。われわれは超音速シード分子線技術と高エネルギー分解能光電子分光法をシリコンの初期酸化反応の解析に適用した。われわれは水吸着Si(001)表面では飽和吸着酸素量が酸素分子の並進運動エネルギーに依存して変化することを既に見出している。二つのポテンシャルエネルギー障壁が第一原理計算結果に対応して確認されている。清浄Si(001)表面で如何なる依存性を示すのかを確認する必要がある。そこで清浄Si(001)表面上での酸素分子の解離吸着の並進運動エネルギー依存性がSi-2pとO-1sに対する光電子分光を用いて調べられ、入射エネルギーがどのように極薄酸化膜の形成に影響を与えるかが明らかにされた。

論文

${it In situ}$ analysis using high resolution synchrotron radiation photoemission spectroscopy for initial oxidation of H$$_{2}$$O pre-adsorbed Si(001) surfaces induced by supersonic O$$_{2}$$ molecular beams at room temperature

吉越 章隆; 寺岡 有殿

Atomic Collision Research in Japan, No.28, p.105 - 107, 2002/00

超音速O$$_{2}$$ビームによって並進運動エネルギーを3.0eVにすると、水が解離吸着したSi(001)表面に、酸素の解離吸着が形成される。各酸化状態の時間発展を、高分解能放射光光電子分光法によるその場観察によって明らかにした。並進運動エネルギーが3.0eVの場合、第2層のバックボンドまで酸化がランダムに進むことが明らかとなった。酸化状態の時間変化から、酸化初期においてはSi$$^{4+}$$が存在しないことが明らかとなった。これは、最表面のダイマーが4つの酸素原子と結合しないことを意味する。つまり、並進運動エネルギーによってダイレクトに、Si(001)表面のサブサーフェイスのSi原子のバックボンドまで酸素分子の解離吸着が起きることを明らかにした。

論文

Mechanisms and kinetics of hydrogen yield from polymers by irradiation

瀬口 忠男

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 185(1-4), p.43 - 49, 2001/12

 被引用回数:17 パーセンタイル:48.84(Instruments & Instrumentation)

ポリエチレンから発生する水素は線量の増大につれて飽和するが、その原因は照射で生成する二重結合が耐放射線性の作用をすると考えられる。そのモデルを用いて、実験データを定量的に解析できた。

報告書

JAERI Tandem annual report 2000; April 1, 2000 - March 31, 2001

物質科学研究部

JAERI-Review 2001-030, 147 Pages, 2001/11

JAERI-Review-2001-030.pdf:6.99MB

本年次報告は、東海研究所の原研タンデム加速器で2000年4月1日から2001年3月31日までの間に行われた研究活動をとりまとめたものである。(1)加速器の運転と開発研究,(2)核構造,(3)核反応,(4)核化学,(5)核理論,(6)原子核物理・固体物理,(7)材料の照射効果の7部門にまたがる46編の研究報告,公表された文献,関与した職員及び大学等の協力研究のリストを収録している。

報告書

JAERI Tandem annual report 1999; April 1, 1999 - March 31, 2000

物質科学研究部

JAERI-Review 2000-018, 151 Pages, 2000/11

JAERI-Review-2000-018.pdf:7.5MB

本年次報告書は、東海研究所の原研タンデム加速器で1999年4月1日から2000年3月31日までの間に行われた研究活動をとりまとめたものである。(1)加速器の運転と開発研究,(2)核構造,(3)核反応,(4)核理論,(5)原子分子物理・固体物理及び材料の放射線効果の5部門にまたがる49編の研究報告、公表された文献、関与した職員及び大学等との協力研究のリストを収録している。

論文

Determination of a deuteron-beryllium neutron source spectrum by multi-foil activation

前川 藤夫; U.Moellendorff*; P.Wilson*; 池田 裕二郎

Fusion Technology, 36(2), p.165 - 172, 1999/09

ドイツ・カールスルーエ研究所(FZK)のサイクロトロン施設に設けられた核融合炉材料照射用の19-MeV重陽子ビームによる重陽子-ベリリウム中性子源について、多数箔放射化法により照射場スペクトルを決定した。同中性子源を用いて放射化箔を照射し、22の閾反応率を求めた。一方、モンテカルロ計算により同照射場の中性子スペクトルを推定し、これを初期推定値としてSAND-IIコードにより実験で得られた閾反応率と整合するようにスペクトルの調整を行い、最終的な照射場スペクトルとした。ビーム電流10$$mu$$Aの時にターゲットに密着した5$$times$$5mm$$^{2}$$の試料片における全中性子束は2.52$$times$$10$$^{11}$$n/s/cm$$^{2}$$であった。スペクトル調整に用いた放射化断面積には原則としてFENDL/A-2.0ライブラリを用いたが、必要に応じてデータの追加及び修正を行った。得られた照射場スペクトルは、今後の核融合炉材料照射実験で使われる予定である。

論文

High performance ceramic fiber synthesis from organic fiber by radiation application

杉本 雅樹; 瀬口 忠男; 岡村 清人*

Proc. of RadTech Asia'97, p.410 - 413, 1997/00

有機高分子からセラミックSiC繊維への製造工程の不融化処理を放射線照射で行うことにより、繊維中の酸素量を制御でき、高耐熱性の繊維が合成できることを述べる。またその繊維の不融化及び焼成反応過程を、分解ガス、ラジカル、力学特性より解析し反応機構と繊維の特性について考察する。

報告書

JMTRにおけるステンレス鋼の中性子スペクトル調整照射によるヘリウム生成量制御範囲の核的検討

島川 聡司; 小森 芳廣; 長尾 美春; 桜井 文雄

JAERI-Tech 95-023, 26 Pages, 1995/03

JAERI-Tech-95-023.pdf:1.08MB

材料試験炉における中性子スペクトル調整照射に関する検討の一環として、一定照射量(dpa)に対する304ステンレス鋼のヘリウム生成量制御範囲に対する検討を実施した。検討にあたっては、主に熱中性子によって起こる$$^{58}$$Ni(n,$$gamma$$)$$^{59}$$Ni(n,$$alpha$$)$$^{56}$$Fe反応を利用して制御を行うものとし、(1)可能な限り熱中性子をカットした照射、(2)標準的な照射、(3)熱中性子を増加させた照射を対象とした。これらのキャプセルを200日間照射した場合(2dpa)、304ステンレス鋼中のヘリウム生成量は、1.4appmから24appmの範囲に制御できることがわかった。このときのHe/dpaの制御範囲は0.7~12である。この検討結果から、ニッケルを含む材料に対する高度な照射試験により、異なるヘリウム生成量に対する照射データが得られ、材料試験炉を用いたヘリウム効果に注目した照射研究の可能性が明らかとなった。

報告書

JMTRにおける中性子スペクトル調整照射の核的検討; 核融合炉条件模擬照射の可能性

長尾 美春; 島川 聡司; 小森 芳廣; 桜井 文雄

JAERI-Tech 95-006, 46 Pages, 1995/02

JAERI-Tech-95-006.pdf:1.45MB

JMTRのような混合スペクトルをもつ試験炉においては、熱中性子束を調節することにより、高速炉や核融合炉等での照射効果を模擬した照射試験のほか、材料の基礎基盤研究における中性子スペクトル効果の究明等のために照射試験が可能である。核融合炉材料の照射試験を行う場合には、He生成量とはじき出し損傷量の比(He/dpa)を照射効果の指標とし、その比を核融合炉での値に模擬する方法が採用されている。本報告では、JMTRにおける中性子スペクトル調整照射の検討の一環として、ステンレス鋼(SUS316)を核融合炉条件(He/dpa=15)で照射するための制御能力について検討した。本解析にあたり、SUS316の構成元素$$^{58}$$Niの熱中性子2段反応$$^{58}$$Ni(n,$$gamma$$)$$^{59}$$Ni(n,$$alpha$$)$$^{56}$$Feによって生成するHeを評価するため、計算プログラムNIHEを作成した。解析の結果、照射孔の移動と軽水リングの使用によるスペクトル調整を組合せて行うことにより、He/dpa=13~15の範囲内に制御した照射が可能であることがわかった。

論文

Reaction mechanisms of silicon carbide fiber synthesis by heat treatment of polycarbosilane fibers cured by radiation, II; Free radical reaction

杉本 雅樹; 下尾 聰尾*; 岡村 清人*; 瀬口 忠男

Journal of the American Ceramic Society, 78(7), p.1849 - 1852, 1995/00

 被引用回数:36 パーセンタイル:84.65(Materials Science, Ceramics)

有機ケイ素高分子を前駆体として得られるSiC系繊維は高強度及び耐熱性を有し、セラミックス基複合材料などの強化繊維として期待されている。放射線不融化ポリカルボシランからSiC繊維への無機化過程で生成するラジカルの挙動をESRを用いて解析し、その反応機構を解明した。この研究において、無機化過程では多量のラジカルが生成し、その一部が焼成後得られるSiC繊維中に残存することが明らかになった。

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