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熊田 高之; 阿久津 和宏*; 大石 一城*; 森川 利明*; 河村 幸彦*; 佐原 雅恵*; 鈴木 淳市*; 三浦 大輔*; 鳥飼 直也*
J-PARC 20-02; J-PARC MLF Annual Report 2019, p.38 - 40, 2021/00
Neutron reflectivity (NR) is used to determine the nanostructure of surfaces and interfaces of thin film samples. NR has an ad-vantage over X-ray reflectivity for measuring deeply-buried interface of materials. However, it is difficult to determine the structure of complex multiple surface and interfaces of the thin film from a single reflectivity curve. To overcome the problem, we developed a new technique called spin-contrast-variation neutron reflectometry (SCV-NR), which utilizes the property that coherent polarized-neutron scattering length of a proton remarkably varies as a function of the proton polarization, PH, against the neutron polarization direction. As PH increases, the scattering length density (SLD) of each layer proportionally increases with the number density of protons, resulting in the variation of NR curves. The structure of multiple surface and interfaces of a thin film can be determined from the multiple curves.
島崎 洋祐; 澤畑 洋明; 川本 大樹; 鈴木 尚; 篠原 正憲; 本多 友貴; 勝山 幸三; 高田 昌二; 沢 和弘
Journal of Nuclear Engineering and Radiation Science, 2(4), p.041008_1 - 041008_5, 2016/10
HTTRを用いたメンテナンス技術の開発は、将来HTGRsの定期点検の期間を短縮し、稼働率90%を達成することを目標の一つとして実施されている。HTTRの広領域中性子検出器(WRM)は原子炉内に設置されていること等により、内部状態を詳細に検査することは困難であることから、断線による故障を予知し、その状態を基にした交換を計画することが重要である。HTTRでは、TDR法による特性インピーダンス波形観察及び静電容量測定法等の電気的検査法により、炉内に設置した状態で異常の有無(状態観察)及び断線箇所の特定をする方法が提案され、この方法の有効性を非破壊及び破壊検査により確認した。HTTRでは原子炉起動前などに上記電気的検査法による測定を実施してデータの蓄積をしていく。これらのデータは、WRMの断線予知などの将来HTGRsのメンテナンス技術の高度化に寄与することが期待される。
島崎 洋祐; 澤畑 洋明; 川本 大樹; 鈴木 尚; 篠原 正憲; 本多 友貴; 勝山 幸三; 高田 昌二; 沢 和弘
Proceedings of 23rd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-23) (DVD-ROM), 7 Pages, 2015/05
HTTRを用いたメンテナンス技術の開発は、将来HTGRsの定期点検の期間を短縮し、稼働率90%を達成することを目標の一つとして実施されている。HTTRの広領域中性子検出器(WRM)は原子炉内に設置されていること等により、内部状態を詳細に検査することは困難であることから、断線による故障を予知し、その状態を基にした交換を計画することが重要である。HTTRでは、TDR法による特性インピーダンス波形観察及び静電容量測定法等の電気的検査法により、炉内に設置した状態で異常の有無(状態観察)及び断線箇所の特定をする方法が提案され、この方法の有効性を非破壊及び破壊検査により確認した。HTTRでは原子炉起動前などに上記電気的検査法による測定を実施してデータの蓄積をしていく。これらのデータは、WRMの断線予知などの将来HTGRsのメンテナンス技術の高度化に寄与することが期待される。
山崎 大; 曽山 和彦; 海老澤 徹*; 武田 全康; 鳥飼 直也*; 田崎 誠司*; 松岡 秀樹*
Physica B; Condensed Matter, 356(1-4), p.229 - 233, 2005/02
被引用回数：1 パーセンタイル：6.20(Physics, Condensed Matter)J-PARCの物質・生命科学研究施設で提案されている水平型中性子反射率計に付加して、表面・界面のダイナミクスを研究するためのスピンエコー・オプションの設置を検討している。これは共鳴スピンエコー法に基づくものであり、時間にして100ナノ秒オーダー以下のダイナミクスを対象としている。これにより、高分子膜における呼吸モード,高分子側鎖の運動など、薄膜中でのダイナミクスの解明が期待される。この講演では、スピンエコー・オプションの原理と特徴、並びに開発計画とその現状について報告する。
Bruskin, L. G.; 大山 直幸; 篠原 孝司; 三浦 幸俊; 近木 祐一郎*; 間瀬 淳*; 長谷川 真*; 花田 和明*
Review of Scientific Instruments, 74(3), p.1473 - 1476, 2003/03
被引用回数：5 パーセンタイル：33.06(Instruments & Instrumentation)反射計による密度揺動測定を考察するために、軸対称な密度分布を用いた、時間的に変動する二次元 full-wave方程式を解析的に扱い、マイクロ波散乱の電場を解くことに成功した。解析的モデルの結果から、プラズマ回転速度測定に用いられているドップラー反射計について考察し、ドップラーシフト測定の精度が、カットオフ層の曲率及び密度揺動のスペクトルに強く依存していることを見い出した。また、密度揺動レベルを定量的に評価する場合、密度揺動のスペクトルが前もって見積もられているときは、揺動指数と呼ばれる反射波信号のパワーに関係したパラメータで揺動強度を定量付けることが有効であると提案している。
Bruskin, L. G.; 間瀬 淳*; 大山 直幸; 三浦 幸俊
Plasma Physics and Controlled Fusion, 44(11), p.2305 - 2325, 2002/11
被引用回数：17 パーセンタイル：48.70(Physics, Fluids & Plasmas)反射計による密度揺動測定を考察するために、軸対称な密度分布を用いた、時間的に変動する二次元 full-wave方程式を解析的に扱い、マイクロ波散乱の電場を解くことに成功した。解析的モデルの結果から、プラズマ回転速度測定に用いられているドップラー反射計についての考察がなされ、ドップラーシフト測定の精度が、カットオフ層の曲率及び密度揺動のスペクトルに強く依存していることが見い出された。また、密度揺動レベルを定量的に評価する場合、密度揺動のスペクトルが前もって見積もられているときは、揺動指数と呼ばれる反射波信号のパワーに関係したパラメータで揺動強度を定量付けることが有効であると提案された。
Bruskin, L. G.; 間瀬 淳*
Journal of the Physical Society of Japan, 71(5), p.1274 - 1279, 2002/05
被引用回数：3 パーセンタイル：29.19(Physics, Multidisciplinary)二次元 full-wave 方程式を用い、反射計測定におけるマイクロ波散乱の解析を中心とする研究を行った。プラズマ密度分布として円筒形モデルを採用し、反射されたマイクロ波電場及び密度揺動により散乱された電場を解析的に得ることに成功した。計算には、プラズマ曲率及び屈折率や非対称の影響の効果も導入し、マイクロ波伝搬の様子を入射から受信までシミュレーションすることができた。また、高曲率プラズマにおけるマイクロ波散乱では短波長の密度揺動に対する感度が高いこと,局所化にも優れていることを明らかにした。
Bruskin, L. G.; 間瀬 淳*
Review of Scientific Instruments, 72(11), p.4139 - 4144, 2001/11
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Instruments & Instrumentation)円筒形プラズマ中を伝播するマイクロ波の解析を行った。時間に依存する境界条件で、二次元full wave方程式を解き、ホーンから放射されたマイクロ波の具体的な構造が得られた。これは、一次元スラブモデルを二次元円筒形プラズマに拡張して得られた結果であり、軸対称系プラズマにおけるマイクロ波反射計及び超短パルス反射計のシミュレーションに応用できると考えられる。
Bruskin, L. G.; 間瀬 淳*; 山本 明秀*; 近木 祐一郎*
Plasma Physics and Controlled Fusion, 43(10), p.1333 - 1349, 2001/10
被引用回数：14 パーセンタイル：43.39(Physics, Fluids & Plasmas)二次元full wave方程式を用いたマイクロ波超短パルス伝播の解析を中心とする研究を行った。プラズマ密度分布は、linear,non-linear,slab,あるいは円筒形のモデルを採用し、パルスの電場を解析的に得ることができた。計算には、プラズマ曲率の影響とホーンサイズの効果も導入し、代表的なマイクロ波パルスの伝播の様子が入射からプラズマ中における反射まで画像化することができた。また、反射計において、一次元パルスモデルの結果を用いた密度分布再構成の方法(Signal Record Analysis, SRA)を提案し、プロセスプラズマに適用した結果、密度分布を得ることに成功した。SRAは、各周波数に対応するtime delayを解析するという従来の手法と異なり、信号波形の記録を直接用いるため、分布の再構成が安定して得られることがわかった。
曽山 和彦
Radioisotopes, 46(11), p.852 - 858, 1997/11
中性子反射率は、低速中性子が、薄膜や多層膜の表面、界面に小角で入射し、全反射(鏡面反射)する運動量領域での反射率を測定することによって、表面に垂直な方向の厚さや組成などの構造を、数
の精度で、かつ数千の深さまでを評価する方法であり、金属薄膜、超格子、高分子薄膜、LB膜、生体膜などの表面・界面構造研究において非常に重要な手段となっている。本稿では、鏡面反射率測定に関する基本原理、実験方法、データ解析、実験例について述べる。
曽山 和彦; 目時 直人; 皆川 宣明; 鳥飼 直人*; 松下 裕秀*
波紋, 7(2), p.5 - 7, 1997/05
JRR-3Mのビームホールに設置された新しい中性子反射率計の装置概要及び最近の研究成果について述べる。中性子反射率測定法は、全反射臨界角程度の小さな入反射角における中性子反射率を測定することによって、物質表面や薄膜の深さ方向の構造を数A°の分解能で決定する方法である。中性子は軽元素に対しても強いコントラストを持つため、高分子/生体薄膜の研究には必要不可欠な実験手段である。また中性子はスピンを持つために磁性薄膜や超伝導薄膜の研究にも応用されている。本反射率計は、高分子、液体、金属多層膜等の物性研究及び多層膜ミラー等の中性子光学デバイス開発を目的として、高Q領域の測定が可能で高中性子強度の装置として開発された。その結果、1
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n/sの入射強度と6桁以上のダイナミックレンジを有し、また測定可能Q領域は0.3A°
と物性研究に利用できる国内で数少ない装置であることを確認できた。
曽山 和彦; 鈴木 正年
ASRR-V: Proc., 5th Asian Symp. on Research Reactors, 2, p.894 - 900, 1996/00
原研JRR-3Mにおいて中性子ビーム実験の高度化を目的として行っている中性子光学デバイスの開発と応用について報告する。本報告では、中性子導管端末で中性子束を約1桁増加させるためのNiC/Tiスーパーミラーの作成技術開発及びこれを応用したスーパーミラー導管の中性子収率解析について述べる。また、中性子ビームを短距離で分岐するためのスーパーミラー中性子ベンダーの製作及び特性測定の結果について述べる。さらに、近年薄膜等の表面界面研究の有効手段として注目されてきた中性子反射率法についてNiC/Ti多層膜を主として述べる。
曽山 和彦; 目時 直人; 皆川 宣明; 森井 幸生; 鳥飼 直也*; 松下 裕秀*
Journal of the Physical Society of Japan, 65(A), p.133 - 135, 1996/00
JRR-3Mビームホールの冷中性子三軸分光器(LTAS,C2-1)に付設された中性子反射率について報告する。本装置は、薄膜、多層膜、超格子、固体/液体の表面、界面の研究やスーパーミラーなどの中性子光学デバイスの開発研究を目的としたものである。中性子ビームはパイログラファイトで冷中性子導管より取出され、波長は3又は6、エネルギー分解能は1~2%である。測定可能な遷移運動量領域は~0.4
、反射率の下限は10
である。本装置には、0次元
He検出器のほか、1次元検出器及び中性子イメージングプレートが利用される。
