2016 Fiscal Year Annual Research Report
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15H02345
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
横山 啓一 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 物質科学研究センター, 研究主幹 (60354990)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永島 圭介 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 光量子科学研究部, 上席研究員(定常) (60344438)
黒崎 譲 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 上席研究員(定常) (60370392)
関口 哲弘 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 物質科学研究センター, 研究主幹 (20373235)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | クロムレーザー / 最適制御理論 / セシウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【光反応】
高強度テラヘルツ波発生法として有機結晶を用いる方法を採用する方針を固め、励起源となるクロムレーザーのチャープパルス増幅システムの整備を開始した。平成28年度はモードロック発振器の仕様決定と設計製作を行った（横山）。並行して、京都大学ナノテクノロジーハブ拠点の同レーザーを利用してTHz波発生試験を前倒しして行い、クロムレーザー調整のノウハウを獲得すると共にテラヘルツ波の発生を確認した（横山）。また、テラヘルツ波の制御を目的とした多層膜デバイスの研究を行い、分散制御に向けた光誘起キャリアの活用を検討した。その結果、光誘起キャリアより薄膜デバイスの全反射を利用する方法が有望であることを見出した（永島）。最適制御理論によるLiCl分子の振動回転励起パルス波形の計算を行い、その結果を学術誌に投稿した（黒崎）。
【回収反応】
C60へのセシウムの吸着挙動の研究として、平成28年度はシリコン基板へのC60薄膜作製技術の開発及びそこに真空蒸着したセシウム原子の角度分解XPS測定を行った。その結果、室温でもセシウム原子がC60薄膜内部まで吸蔵されることが確認出来た。それに対してCsI分子は吸蔵されず表面に留まることが判明した。その成果を国際会議で発表した（関口）。また、将来の速度論的研究に備えてCsI分子の光分解挙動の観察実験を開始する予定であったが、京大ナノハブ拠点でのテラヘルツ波発生試験の前倒し実施などの影響により次年度以降に先延ばしした（横山）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
理論的研究の成果を学術誌に２報投稿した。光反応の研究では、京都大学ナノテクノロジーハブ拠点でクロムレーザーを利用できることが判明したため、急遽、同拠点でTHz波発生試験を前倒しして行いテラヘルツ波発生を確認できた。一方、播磨でのモードロック発振器整備については、法人の移管統合に伴い研究場所が変わり実験室のインフラ整備から始めたこと及び、大幅な組織変更に伴い予算執行の手続きが遅れたことが原因で完成を次年度に持ち越した。セシウム固定化実験に関しては、セシウム吸着状態のXPS測定によりC60薄膜が期待通りの挙動を示していることを確認できた。この成果は回収方法開発に向けて重要な一歩といえる。そのため総合的に見て順調に進んでいると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
回収反応の研究ではXPSを用いてC60へのセシウム吸着状態をうまく観察できることが分かった。今後は様々な条件下でこの挙動がどう変化するのか調べ、回収材としての可能性を見極めていく。また、XPS以外の測定方法で多面的に観察することにも取り組んでいく。実施場所はKEKだけでなく原科研、SPring-8の施設・設備を活用していきたい。光反応の研究では、テラヘルツ波領域の多層膜コーティング技術及び分散素子開発に関しては、木津の光学技術の専門家と協力して進める。有機結晶を用いるテラヘルツ波発生技術の獲得に関しては、京大ナノハブ拠点のクロムレーザーを利用して進める。同時に、テラヘルツ波の高強度化及びそれを利用した同位体選択的加熱の原理実証に備えて播磨でのクロムレーザーCPAシステム整備も継続する。
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