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ナノ周期構造体を用いた励起イオンビームの生成に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05127
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 量子ビーム科学
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

藤田 奈津子  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門 東濃地科学センター, 研究職 (50707396)

研究分担者 石井 邦和  奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (00397837)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードチャネリング / 加速器質量分析 / コヒーレント共鳴励起 / 同重体分別 / AMS / 原子・分子物理 / 表面・界面物性 / 放射線
研究成果の概要

コヒーレント共鳴励起(RCE)は,イオンが静的な周期ポテンシャル場を通過するときの共鳴的なイオンの内部励起を言うが,この原理を利用し実用的な励起イオンビームを生成することはこれまでなかった.この技術は特に加速器質量分析(AMS)の高度化において有用である.RCEを最大限に利用するには,入射イオンと個体電子のランダムな衝突を徹底的に排除することが必要であるため,周期構造体上空を飛行させることが望まれる.本研究では,その学術および技術基盤の整備として,AMS装置でのRCEの観測に成功するとともに,表面チャネリング試験装置を製作した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

RCEの効果を最大限に引出し励起イオンの割合を高めるために,イオンを周期構造体上空に飛行させるという生成法の確立において学術的な意義がある.この成果は,特にAMS分野においては,その超微量分析というパフォーマンスを支える同重体分別を格段に向上させる技術に密接に関係する.これはAMS装置の小型化に繋がるため,AMSを利用する環境学,考古学,地質学等の広い分野の進展に貢献する.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (38件) (うち国際学会 9件、 招待講演 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Current status of JAEA-AMS-TONO in the 20th year2019

    • 著者名/発表者名
      Saito-Kokubu Yoko、Fujita N.、Miyake M.、Watanabe T.、Ishizaka C.、Okabe N.、Ishimaru T.、Matsubara A.、Nishizawa A.、Nishio T.、Kato M.、Torazawa H.、Isozaki N.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms

      巻: 456 ページ: 271-275

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2019.03.015

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] JAEA-AMS-TONOにおける自動グラファイト調製装置AGE3の現状2019

    • 著者名/発表者名
      渡邊 隆広; 國分 陽子; 藤田 奈津子; 石坂 千佳; 西尾 智博; 松原 章浩; 三宅 正恭; 加藤 元久; 磯崎 信宏; 虎沢 均; 西澤 章光; 石丸 恒存
    • 雑誌名

      JAEA-Conf 2018-002

      巻: - ページ: 116-119

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] JAEA-AMS-TONOにおける129I/127I比測定の整備2019

    • 著者名/発表者名
      岡部 宣章; 藤田 奈津子; 松原 章浩; 三宅 正恭; 西尾 智博; 西澤 章光; 磯崎 信宏; 渡邊 隆広; 國分 陽子
    • 雑誌名

      JAEA-Conf 2018-002

      巻: - ページ: 51-54

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] イオンチャネリングを利用した同重体分別技術の開発2019

    • 著者名/発表者名
      松原 章浩; 藤田 奈津子; 三宅 正恭; 磯崎 信宏
    • 雑誌名

      JAEA-Conf 2018-002

      巻: - ページ: 68-71

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] JAEA-AMS-TONOの20年のあゆみ2019

    • 著者名/発表者名
      國分 陽子; 藤田 奈津子; 松原 章浩; 西澤 章光; 西尾 智博; 三宅 正恭; 石丸 恒存; 渡邊 隆広; 尾方 伸久; 島田 顕臣; et al.
    • 雑誌名

      JAEA-Conf 2018-002

      巻: - ページ: 5-8

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] JAEA-AMS-TONO加速器施設の現状; 平成28年度2019

    • 著者名/発表者名
      藤田 奈津子; 三宅 正恭; 渡邊 隆広; 國分 陽子; 石丸 恒存; 松原 章浩; 西尾 智博; 加藤 元久; 磯崎 信宏; 虎沢 均; et al.
    • 雑誌名

      JAEA-Conf 2018-013

      巻: - ページ: 96-99

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] チャネリング条件近傍での荷電分布の取得2019

    • 著者名/発表者名
      松原 章浩; 藤田 奈津子; 三宅 正恭; 磯崎 信宏; 西澤 章光
    • 雑誌名

      JAEA-Conf 2018-013

      巻: - ページ: 135-139

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 加速器質量分析装置の小型化に向けたイオンチャネリングの応用2019

    • 著者名/発表者名
      松原 章浩, 藤田 奈津子, 石井 邦和, 木村  健二
    • 雑誌名

      放射線

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Applications of ion channeling in accelerator mass spectrometry2018

    • 著者名/発表者名
      Matsubara Akihiro、Fujita Natsuko、Ishii Kunikazu
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms

      巻: 437 ページ: 81-86

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2018.09.032

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] JAEA-AMS-TONO加速器施設の現状; 平成29年度2018

    • 著者名/発表者名
      藤田 奈津子,他
    • 雑誌名

      第31回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集

      巻: - ページ: 108-111

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] イオンチャネリングを利用した同重体分別技術の開発2018

    • 著者名/発表者名
      松原 章浩,藤田 奈津子,他
    • 雑誌名

      JAEA-Conf 2018-002

      巻: - ページ: 68-71

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 超小型AMS装置に向けて発案した表面ストリッパーの解離能力の検討2020

    • 著者名/発表者名
      松原 章浩; 藤田 奈津子; 木村 健二
    • 学会等名
      2020年第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 1m×1m級を目指した超小型14C-AMSの開発2020

    • 著者名/発表者名
      藤田 奈津子; 松原 章浩; 木村 健二; 國分 陽子
    • 学会等名
      2020年第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 宇宙線生成核種法を用いた海成侵食段丘の離水年代の推定; 宮崎県日向市の事例(速報)2019

    • 著者名/発表者名
      末岡 茂; 小松 哲也; 松四 雄騎; 代永 佑輔; 佐野 直美; 平尾 宣暁; 植木 忠正; 藤田 奈津子; 國分 陽子; 丹羽 正和
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会(JpGU 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Small sample graphitization for 14C dating using EA-AGE3 at JAEA-AMS-TONO2019

    • 著者名/発表者名
      渡邊 隆広; 國分 陽子; 藤田 奈津子; 石坂 千佳; 西尾 智博; 松原 章浩; 三宅 正恭; 磯崎 信宏; 西澤 章光
    • 学会等名
      8th East Asia Accelerator Mass Spectrometry Symposium (EA-AMS 8)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preliminary test for 129I measurement of CaCO3 samples in JAEA-AMS-TONO2019

    • 著者名/発表者名
      三ツ口 丈裕; 岡部 宣章; 三宅 正恭; 松原 章浩; 藤田 奈津子; 渡邊 隆広; 國分 陽子
    • 学会等名
      8th East Asia Accelerator Mass Spectrometry Symposium (EA-AMS 8)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 加速器質量分析とJAEA-AMS-TONOの今までとこれからについて2019

    • 著者名/発表者名
      藤田奈津子
    • 学会等名
      プラズマ分光分析研究会第107回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 日本原子力研究開発機構東濃地科学センターにおける加速器質量分析法による地下水中の129I/127I比測定法の構築2019

    • 著者名/発表者名
      藤田 奈津子; 岡部 宣章; 松原 章浩; 三宅 正恭; 國分 陽子; 渡邊 隆広
    • 学会等名
      日本放射化学会第63回討論会(2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] コヒーレント共鳴励起を利用した加速器質量分析の同重体分別に関する基礎研究,22019

    • 著者名/発表者名
      松原 章浩; 藤田 奈津子; 木村 健二
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会(物性)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 糸魚川-静岡構造線断層帯神城断層南部における活動履歴調査2019

    • 著者名/発表者名
      水谷 光太郎; 廣内 大助; 松多 信尚; 石山 達也; 杉戸 信彦; 安江 健一; 竹下 欣宏; 藤田 奈津子; 澤 祥; 道家 涼介; et al.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会(JpGU 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 日本原子力研究開発機構東濃地科学センター加速器質量分析装置(JAEA-AMS-TONO)を用いた研究開発2019

    • 著者名/発表者名
      藤田 奈津子; 松原 章浩; 三宅 正恭; 渡邊 隆広; 國分 陽子; 加藤 元久; 岡部 宣章; 磯崎 信宏; 石坂 千佳; 西尾 智博; 西澤 章光; 島田 顕臣; 尾方 伸久
    • 学会等名
      2019年第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 加速器質量分析の妨害粒子分別へのイオンチャネリング応用の現状2019

    • 著者名/発表者名
      松原 章浩; 藤田 奈津子; 木村 健二
    • 学会等名
      2019年第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 長野県阿智地域に分布する梨子野川層に含まれる木片のAMS14C年代2019

    • 著者名/発表者名
      小嶋 智; 三浦 千明; 藤田 奈津子
    • 学会等名
      日本地質学会第126年学術大会(2019山口)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A Study of surface stripper for the AMS system with a footprint below 2 m ×2 m2019

    • 著者名/発表者名
      松原 章浩 , 藤田 奈津子 , 木村 健二
    • 学会等名
      8th East Asia Accelerator Mass Spectrometry Symposium (EA-AMS 8)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Present status of JAEA-AMS-TONO in 20192019

    • 著者名/発表者名
      藤田 奈津子 , 松原 章浩 , 三宅 正恭 , 渡邊 隆広 , 國分 陽子 , 加藤 元久 , 岡部 宣章 , 磯崎 信宏, 石坂 千佳 , 西尾 智博 , 西澤 章光 , 島田 顕臣 , 尾方 伸久
    • 学会等名
      8th East Asia Accelerator Mass Spectrometry Symposium (EA-AMS 8)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Marine reservoir effects in transgressive sediments from the Miyazaki Plain, southeast coast of Kyushu, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      中西 利典 , 丹羽 正和 , 岡部 宣 章 , 加藤 元久 , 松原 章浩 , 藤田 奈津子
    • 学会等名
      8th East Asia Accelerator Mass Spectrometry Symposium (EA-AMS 8)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Radiocarbon dating of a shrine pavilion and offerings at Abushina shrine in Gifu prefecture, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      國分 陽子 , 西尾 智博 , 松原 章浩 , 藤田 奈津子
    • 学会等名
      8th East Asia Accelerator Mass Spectrometry Symposium (EA-AMS 8)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 加速器質量分析の新しい同重体分別技術の開発に向けたコヒーレント共鳴励起の観測2019

    • 著者名/発表者名
      松原 章浩 , 藤田 奈津子 , 木村 健二 , 三宅 正恭 , 磯崎 信宏
    • 学会等名
      第 32 回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] JAEA-AMS-TONO加速器施設の現状; 平成30年度2019

    • 著者名/発表者名
      藤田 奈津子 , 松原 章浩 , 三宅 正恭 , 渡邊 隆広 , 國分 陽子 , 加藤 元久 , 岡部 宣章 , 磯崎 信宏, 石坂 千佳 , 西尾 智博 , 西澤 章光 , 島田 顕臣 , 尾方 伸久
    • 学会等名
      第 32 回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 宇宙線生成核種法を用いた海成侵食段丘の離水年代の推定; 宮崎県日向市の事例(速報)2019

    • 著者名/発表者名
      末岡 茂,小松 哲也,松四 雄騎,代永 佑輔,佐野 直美,平尾 宣暁,植木 忠正,藤田 奈津子,國分 陽子,丹羽 正和
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会(JpGU 2019)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 糸魚川-静岡構造線断層帯神城断層南部における活動履歴調査2019

    • 著者名/発表者名
      水谷 光太郎,廣内 大助,松多 信尚,石山 達也,杉戸 信彦,安江 健一,竹下 欣宏,藤田 奈津子,澤 祥,道家 涼介,丸山 陽央,池田 一貴
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会(JpGU 2019)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 超小型 AMS 装置開発に向けたチャネリング・ストリッパーの検討2019

    • 著者名/発表者名
      松原 章浩, 藤田 奈津子, 木村 健二
    • 学会等名
      第 21 回 AMS シンポジウム (JAMS-21)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] イオンチャネリングのAMS技術への応用開拓2018

    • 著者名/発表者名
      松原 章浩, 藤田 奈津子, 石井 邦和
    • 学会等名
      2018年秋季第79回応用物理学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イオンチャネリングを用いた同重体分別の技術開発の現状2018

    • 著者名/発表者名
      松原 章浩,藤田 奈津子,三宅 正恭,磯崎 信宏
    • 学会等名
      第31回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] JAEA-AMS-TONO加速器施設の現状; 平成29年度2018

    • 著者名/発表者名
      藤田 奈津子,三宅 正恭,渡邊 隆広,國分 陽子,松原 章浩,加藤 元久,岡部 宣章,磯崎 信宏,石坂 千佳,虎沢 均,西尾 智博,西澤 章光,島田 顕臣,尾方 伸久
    • 学会等名
      第31回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] イオンチャネリングを利用したAMSの同重体分別2018

    • 著者名/発表者名
      松原 章浩,藤田 奈津子,石井 邦和
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Present status of AMS 129I/127I measurement at the JAEA-AMS-TONO2017

    • 著者名/発表者名
      Natsuko Fujita, Nobuaki Okabe, Akihihro Matsubara, Masayasu Miyake, Tomohiro Nishio, Akimitsu Nishizawa, Nobuhiro Isozaki, Takahiro Watanabe, Yoko Saito-Kokubu
    • 学会等名
      14th International Conference on Accelerator Mass Spectrometry (AMS-14)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Applications of ion channeling to the isobar separation of AMS2017

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Matsubara, Natsuko Fujita, Kunikazu Ishii
    • 学会等名
      14th International Conference on Accelerator Mass Spectrometry (AMS-14)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Current status of JAEA-AMS-TONO in the 20th year2017

    • 著者名/発表者名
      Yoko Saito-Kokubu, N. Fujita, M. Miyake, T. Watanabe, C. Ishizaka, N. Okabe, T. Ishimaru, A. Matsubara, A. Nishizawa, T. Nishio, M. Kato, H. Torazawa, N. Isozaki
    • 学会等名
      14th International Conference on Accelerator Mass Spectrometry (AMS-14)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] イオンチャネリングを利用した同重体分別の開発2017

    • 著者名/発表者名
      松原 章浩,藤田 奈津子,三宅 正恭,磯崎 信宏
    • 学会等名
      第 20 回 AMS シンポジウム(JAMS-20)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] JAEA-AMS-TONOによる129I/127I測定の整備2017

    • 著者名/発表者名
      岡部宣章、藤田奈津子、松原章浩、三宅正恭、西尾智博、西澤章光、磯崎信宏、渡邊隆広、國分(齋藤)陽子
    • 学会等名
      第 20 回 AMS シンポジウム(JAMS-20)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] JAEA-AMS-TONOの20年のあゆみ2017

    • 著者名/発表者名
      國分(齋藤)陽子・藤田奈津子・松原章浩・西澤章光・西尾智博・三宅正恭・石丸恒存・渡邊隆広・尾方伸久・島田顕臣・石坂千佳・岡部宣章・加藤元久・磯崎信宏・虎沢均
    • 学会等名
      第 20 回 AMS シンポジウム(JAMS-20)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] JAEA-AMS-TONOにおける自動グラファイト調製装置AGE3の現状2017

    • 著者名/発表者名
      渡邊隆広・國分(齋藤)陽子・藤田奈津子・石坂千佳・西尾智博・ 松原章浩・三宅正恭・加藤元久・磯崎信宏・虎沢 均・西澤章光・石丸恒存
    • 学会等名
      ・第 20 回 AMS シンポジウム(JAMS-20)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] JAEA-AMS-TONO タンデム加速器施設の現状; 平成 28 年度2017

    • 著者名/発表者名
      藤田 奈津子, 三宅 正恭 , 渡邊 隆広, 國分 陽子 , 石丸 恒存 , 松原 章浩 , 西尾 智博 , 加藤 元久 , 磯崎 信宏 , 虎沢 均 , 西澤 章光
    • 学会等名
      第30回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] イオンチャネリングを用いた同位体分別の基礎技術2017

    • 著者名/発表者名
      松原 章浩,藤田 奈津子,三宅 正恭,磯崎 信宏,西澤 章光
    • 学会等名
      第30回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] チャネリングコヒーレント電離による加速器質量分析における同重体分別法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      藤田 奈津子,松原 章浩,國分 陽子
    • 学会等名
      平成29年度東濃地科学センター地層科学研究情報・意見交換会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 軸チャネリング近傍での荷電分布の取得2017

    • 著者名/発表者名
      松原 章浩,藤田 奈津子,三宅 正恭,磯崎 信宏,西澤 章光
    • 学会等名
      原子衝突学会第42回年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] イオンチャネリングのドーナツ効果における荷電分布2017

    • 著者名/発表者名
      松原 章浩,藤田 奈津子,石井 邦和
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会(物性)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] AMSによる129I/127I比分析のためのヨウ素前処理法の整備とJAEA-AMS-TONOでの現状2017

    • 著者名/発表者名
      岡部 宣章,藤田 奈津子,渡邊 隆広,國分 陽子
    • 学会等名
      第20回ヨウ素学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] イオンビーム機能性透過膜、イオンビーム機能性透過膜を用いたビームライン機器、イオンビーム機能性透過膜を用いたフィルター機器、フィルター機器の調整方法2017

    • 発明者名
      藤田 奈津子 松原 章浩
    • 権利者名
      藤田 奈津子 松原 章浩
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 取得年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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