研究者詳細 - 山﨑　淳

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ヤマザキ　アツシ

山﨑　淳

YAMAZAKI, Atsushi

所属

大学院工学研究科総合エネルギー工学専攻エネルギーシステム工学助教

大学院担当

大学院工学研究科

学部担当

工学部エネルギー理工学科

学位 1

博士(理学) （ 2006年5月京都大学）

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研究キーワード 2

レーザー加速
レーザー加速

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研究分野 2

その他 / その他 / プラズマ科学
その他 / その他 / 原子・分子・量子エレクトロニクス・プラズマ

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現在の研究課題とSDGs 4

高強度レーザーによる陽子加速
外部磁場印可によるレーザープラズマ相互作用による電子ビーム発生の安定化
超短パルス高強度レーザーを用いたレーザープラズマ相互作用による準単色電子ビーム発生
電子蓄積リングの電子ビームを用いた逆コンプトン散乱によるX線発生

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経歴 4

名古屋大学大学院工学研究科マテリアル理工学専攻　助教

2009年11月

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国名：日本国
名古屋市技術職員(医学物理)

2009年4月 - 2009年10月

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国名：日本国
東京大学大学院工学系研究科原子力専攻　助教

2007年4月 - 2009年3月

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国名：日本国
東京大学大学院工学系研究科原子力専攻　研究機関研究員

2006年6月 - 2007年3月

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国名：日本国

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学歴 2

京都大学理学研究科物理学・宇宙物理学専攻

2003年4月 - 2006年5月

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国名：日本国
名古屋大学理学部物理学科

1996年4月 - 2000年3月

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国名：日本国

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所属学協会 2

日本物理学会
応用物理学会

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論文 59

Neutron/y-ray discrimination based on the property and thickness controls of scintillators using Li glass and LiCAF (Ce) in a y-ray field

Kaburagi Masaaki, Shimazoe Kenji, Terasaka Yuta, Tomita Hideki, Yoshihashi Sachiko, Yamazaki Atsushi, Uritani Akira, Takahashi Hiroyuki

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 1046 巻 2023年1月

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DOI： 10.1016/j.nima.2022.112976

Web of Science
Neutron/γ-ray discrimination based on the property and thickness controls of scintillators using Li glass and LiCAF (Ce) in a γ-ray field

Kaburagi M., Shimazoe K., Terasaka Y., Tomita H., Yoshihashi S., Yamazaki A., Uritani A., Takahashi H.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 1046 巻 2023年1月

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出版者・発行元：Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

Recently, various neutron detectors, such as scintillation detectors, are being developed as alternatives to 3He proportional counters. Here we focus on the thickness and property controls of inorganic scintillators used for thermal neutron detection in intense γ-ray fields without considering pulse shape discrimination (PSD) techniques. GS20TM (a lithium glass) and LiCaAlF6 crystals activated with Ce (LiCAF:Ce) scintillators with thicknesses of 0.5 and 1.0 mm, respectively, have been employed because they have faster decay times than other inorganic scintillators. Pulse signals generated by photomultiplier tubes, to which the scintillators were coupled, were inserted into a digital pulse processing unit with a sampling rate of 1 GHz, and the areas of waveforms were integrated for 360 ns. Neutron/γ-ray detections and discriminations were performed via pulse integrations without using PSD techniques. For GS20TM, the relative energy resolution values of the thermal neutron peaks were 11% and 12% in 0.5 mm and 1.0 mm thicknesses, respectively, and those for LiCAF:Ce were 18% and 36% in 0.5 mm and 1.0 mm thicknesses, respectively. In a 60Co γ-ray field, the neutron detection for GS20TM in a 0.5 mm thickness was possible at dose rates of up to 0.919 Gy/h; however, for LiCAF:Ce, neutron detection was possible at 0.473 Gy/h, and it failed at 0.709 Gy/h. The neutron/γ-ray discrimination of GS20TM was better than that of LiCAF:Ce due to its better energy resolution and higher detection efficiency (6Li content).

DOI： 10.1016/j.nima.2022.167636

Scopus
Evaluation of heat removal performance of a sealed Li target for an accelerator-driven neutron source of Boron Neutron Capture Therapy at Nagoya University 査読有り

Honda, S; Yoshihashi, S; Hamaji, Y; Shen, JJ; Tsuchida, K; Nishitani, T; Kiyanagi, Y; Tsurita, Y; Watanabe, K; Yamazaki, A; Uritani, A

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 1042 巻 2022年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

An accelerator-driven neutron source has been developed in Nagoya University for boron neutron capture therapy using a new concept of thick lithium (Li) target in which protons are stopped in a Li layer. A sealed Li target developed consists of a Li sheet placed on a copper (Cu) base plate equipped with water-cooled channels and a titanium (Ti) foil seal to cover Li surface. The proton beam injected into the target is produced through the proton–Dynamitron accelerator (IBA) with a maximum energy of 2.8 MeV and a current of 15 mA. The results of our previous study confirmed that the target was not damaged when irradiated with an acceleration energy of 1.8 MeV and a current of 0.5 mA (heat input of 4.6 MW/m2). To keep the soundness of the target up to 6–7 MW/m2, it is considered to be essential to improve the bonding between the Ti foil and Li interface, which will contribute the heat removal. It was suggested from our previous experiences that the bonding property may be improved by forming a Cu–Li alloy at the Ti–Li interface. In this paper, we evaluate the heat removal performance of a sealed Li target with Cu–Li alloy formation to improve the target durability. The sealed Li target was produced using a “Cu-coated pure Ti foil”, in which Cu was deposited on the surface of a Ti foil with a thickness of 0.2μm. The use of Cu-coated pure Ti foil actively forms Cu–Li alloys at the Ti–Li interface. For comparison, sealed Li targets were produced with pure Ti foil, and irradiation tests were conducted on each target. The heat removal performance was evaluated by electron beam irradiation using the active cooling teststand 2 (ACT2), a high heat flux test facility, and proton beam irradiation using the Dynamitron accelerator. We obtain a result that the Cu-coated pure Ti foil-sealed Li target has a heat removal capacity of 11 MW/m2, about five times higher than that of the pure Ti foil-sealed Li target. This confirmed that the Cu–Li alloy contributed to the improvement of the heat removal performance. For the proton beam irradiation test, a Cu-coated pure Ti foil target was produced and irradiated for 26 h at an acceleration energy of 1.8 MeV and an average current of 3.5 mA, where no neutrons were generated. The tests confirmed that the Cu-coated pure Ti foil target could withstand 26 h of irradiation at a heat input of 9.0 MW/m2. About anticipated degradation of the heat removal performance due to stopping the protons in the Li layer, no change was observed during this long irradiation test, in which 2.15 × 1024 protons were injected into the Li layer. Although further long-time irradiation test will be needed in the future, at present we have confirmed that there is no problem with stopping protons in the Li layer.

DOI： 10.1016/j.nima.2022.167414

Web of Science

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Development of a Sealed Li target as an accelerator-driven neutron source for Boron neutron capture therapy at Nagoya University 査読有り

Honda, S; Yoshihashi, S; Tomita, S; Tsuchida, K; Kiyanagi, Y; Tsurita, Y; Watanabe, K; Yamazaki, A; Uritani, A

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 1040 巻 2022年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

Nagoya University is developing a Sealed lithium (Li) target based on a new concept for an accelerator-driven neutron source for Boron neutron capture therapy. The Sealed Li target is a thick Li target with the new concept of sealing Li with Ti foil and stopping protons within Li. The incident proton beam on the target is generated by the Proton-dynamitron (IBA) accelerator and has a maximum energy of 2.8 MeV and a current of 15 mA (heat input of 6.6 MW/m2). In this paper, a test sample made with a small amount of Li was prepared to evaluate the performance of the Sealed Li target. We called the test target. When irradiated with a heat input of 4.6 MW/m2, the Ti foil on the surface of the test target was not damaged, although some Li melted and a dent with the same shape as the beam diameter was formed. Furthermore, the heat removal performance of the test target was evaluated using simulation software and the finite element method. The maximum temperature of the target surface was 144.4 °C when a heat input of 5.0 MW/m2 was calculated. Assuming that the bondability between Ti foil and Li is poor, the calculation was carried out by simulating the presence of cavities at the Ti foil–Li interface. As a result, we suggested that the presence of than 2 mm diameter cavity at the interface between Ti foil and Li would melt the Ti foil and damage the target. In order to obtain the ideal result, it was necessary to further improve the adhesion between Ti foil and Li, but we were able to confirm the performance of the sealed Li target with a new concept.

DOI： 10.1016/j.nima.2022.167140

Web of Science

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Neutronics Analyses of the Radiation Field at the Accelerator-Based Neutron Source of Nagoya University for the BNCT Study

Nishitani, T; Yoshihashi, S; Tanagami, Y; Tsuchida, K; Honda, S; Yamazaki, A; Watanabe, K; Kiyanagi, Y; Uritani, A

JOURNAL OF NUCLEAR ENGINEERING 3 巻 ( 3 ) 頁： 222 - 232 2022年9月

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DOI： 10.3390/jne3030012

Web of Science
Evaluation of Induced Radioactivity Generated during LHD Deuterium Plasma Experiments*)

Yoshihashi, S; Yamada, H; Kobayashi, M; Nishitani, T; Yamazaki, A; Isobe, M; Ogawa, K; Uritani, A

PLASMA AND FUSION RESEARCH 17 巻 ( 0 ) 頁： 2405096 - 2405096 2022年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：一般社団法人プラズマ・核融合学会

Neutrons are generated in a fusion plasma and induce various radionuclides via a nuclear reaction with fusion reactor materials. Evaluating the kinds of nuclide and the amount of induced radioactivity is important for decommissioning planning and regular maintenance. In this study, we verified a long-term prediction model of induced radioactivity in the large helical device (LHD) model by comparing induced radioactivity generated during deuterium plasma experiments in LHD with results calculated using a high-energy particle-induced radioactivity code. The metals employed for activation were SUS316L, Co, Mo, and Ni. During the deuterium plasma experiments, these materials were placed on an 8-O port of the LHD, and the induced radioactivity was measured weekly. To computed induced radioactivity using DCHAIN-SP, the neutron energy spectrum was computed using the LHD model with the Monte-Carlo simulation code PHITS. Although the calculated and measured radioactivity of 58Co and 54Mo agreed well, the calculated values of 60Co and 99Mo were underestimated. However, low-energy components could be improved by incorporating peripheral devices into the LHD model, resulting in more accurate radioactivity predictions

DOI： 10.1585/pfr.17.2405096

Web of Science

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CiNii Research
Neutron yield calculation of p-Li thick target by using PHITS with JENDL-4.0/HE and ENDF/B-VII for BNCT application 査読有り

Nishitani, T; Tanagami, Y; Yoshihashi, S; Tsuchida, K; Yamazaki, A; Uritani, A

JOURNAL OF NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY 59 巻 ( 5 ) 頁： 605 - 613 2022年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Journal of Nuclear Science and Technology

The lithium thick target bombed with low-energy protons is one of the promising neutron sources for the Boron Neutron Capture Therapy (BNCT). The benchmark calculations of the neutron Thick Target Yield (TTY) of the lithium target are conducted by the Particle and Heavy Ion Transport Code System PHITS with ACE formatted files of JENDL-4.0/HE and ENDF/B-VII and the DROSG-2000 code for the incident proton energy of around 3 MeV. Also, neutron TTY of the lithium thick target with a titanium window is evaluated for the Nagoya University Accelerator-driven Neutron Source (NUANS). Finally, the TTY evaluated with PHITS is applied for the neuron transport calculation for the Beam Shaping Assembly (BSA) of NUANS. As a conclusion, it is considered that ENDF/B-VII is more feasible than JENDL-4.0/HE for the 7Li(p,n)7Be reaction around 3 MeV of the proton energy.

DOI： 10.1080/00223131.2021.1996297

Web of Science

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Evaluation of the thermal neutron sensitivity, output linearity, and gamma-ray response of optical fiber-based neutron detectors using Li-glass scintillator

Ishikawa, A; Watanabe, K; Yamazaki, A; Yoshihashi, S; Imai, S; Masuda, A; Matsumoto, T; Tanaka, H; Sakurai, Y; Nogami, M; Hitomi, K; Uritani, A; Harano, H

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 1025 巻 2022年2月

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記述言語：日本語出版者・発行元：Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

An optical fiber-based neutron detector can be used as a real-time neutron monitor for an intense neutron field. In this study, optical fiber-based neutron detectors were fabricated using Li-glass scintillator. The thermal neutron sensitivity, upper limit of the output linearity, and response to gamma rays from 60Co and Cd were evaluated. The thermal neutron sensitivity was proportional to the mass of the Li-glass scintillator, and the calibration factor was 2.06 × 10−6 and 3.18 × 10−6 cps/(n/cm 2/s)/μg for the lower-level discrimination of the peak and valley channel, respectively. The detector output linearity was confirmed to be up to nearly 2 Mcps. While evaluating the response to gamma rays, for both 60Co and Cd, the gamma-ray counting rate was found to be smaller than the uncertainty associated with counting statistics in most expected applications where the neutron counting rate was >1 kcps.

DOI： 10.1016/j.nima.2021.166074

Web of Science

Scopus
Feasibility Study of the One-Dimensional Radiation Distribution Sensing Method Using an Optical Fiber Sensor Based on Wavelength Spectrum Unfolding 査読有り

Terasaka, Y; Watanabe, K; Uritani, A; Yamazaki, A; Sato, Y; Torii, T; Wakaida, I

JOURNAL OF NUCLEAR ENGINEERING AND RADIATION SCIENCE 7 巻 ( 4 ) 2021年10月

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記述言語：英語出版者・発行元：Journal of Nuclear Engineering and Radiation Science

We propose a novel one-dimensional radiation distribution sensing method using an optical fiber sensor based on wavelength spectrum unfolding for the application in the measurement of the high dose rate hot spots inside the Fukushima Daiichi nuclear power station (FDNPS) buildings. The proposed method estimates the incident position of radiation to the fiber by the unfolding of wavelength spectrum output from the fiber edge on the premise that the attenuation length of light along the fiber depends on a wavelength. Because this method measures integrated light intensity, it can avoid the problem of counting loss and signal pile-up, which occurs in a radiation detector with the pulse counting mode under the high dose rate field. Basic properties of source position detection were confirmed through basic experiments using an ultraviolet light source and 90Sr/90Y radioactive point source.

DOI： 10.1115/1.4048841

Web of Science

Scopus
High heat removal technique for a lithium neutron generation target used for an accelerator-driven BNCT system 査読有り

Yoshihashi, S; Tsuneyoshi, T; Tsuchida, K; Furuzawa, D; Honda, S; Watanabe, K; Yamazaki, A; Tsuji, Y; Hamaji, Y; Tokitani, M; Tamura, H; Sagara, A; Kiyanagi, Y; Uritani, A

JOURNAL OF INSTRUMENTATION 16 巻 ( 4 ) 2021年4月

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記述言語：英語出版者・発行元：Journal of Instrumentation

Accelerator-driven neutron sources have been developed worldwide for boron neutron capture therapy (BNCT) instead of nuclear reactors. Nagoya University is currently developing a compact DC accelerator driven BNCT system using a sealed lithium (Li) target. The target receives a high heat load by a proton beam, and the heat then requires efficient removal. This study developed a high-efficiency heat removal technique that uses V-shaped staggered ribs on the heat removal side of the flow channels. We performed experiments using an electron beam to confirm the technique performance. The results showed double the heat removal performance compared to the smooth surface channel. The value expected to sufficiently remove 6.6 MW/m2 of heat load provided by the proton beam at the Nagoya University neutron source for BNCT.

DOI： 10.1088/1748-0221/16/04/P04016

Web of Science

Scopus
BeO光刺激蛍光体を用いたBNCT場でのガンマ線線量評価

渡辺賢一, 中村悟, 永坂光正, 山﨑淳, 吉橋幸子, 瓜谷章

応用物理学会学術講演会講演予稿集 2021.1 巻 ( 0 ) 頁： 576 - 576 2021年2月

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記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人応用物理学会

DOI： 10.11470/jsapmeeting.2021.1.0_576

CiNii Research
First experimental verification of the neutron field of Nagoya University Accelerator-driven neutron source for boron neutron capture therapy

Watanabe, K; Yoshihashi, S; Ishikawa, A; Honda, S; Yamazaki, A; Tsurita, Y; Uritani, A; Tsuchida, K; Kiyanagi, Y

APPLIED RADIATION AND ISOTOPES 168 巻頁： 109553 2021年2月

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記述言語：英語出版者・発行元：Elsevier

As the commissioning phase of the Nagoya University Accelerator-driven Neutron Source for boron neutron capture therapy, in-phantom thermal neutron flux measurements were conducted using a small ⁶LiF/Eu:CaF₂ scintillator detector and activation foils. The spatial distribution of the measured thermal neutron flux agreed with the Monte Carlo simulation results. Based on this comparison, the free-in-air neutron spectrum, calculated at the exit aperture, was verified and the epithermal neutron flux, at a 0.25 mA proton current, was evaluated as (1.49 ± 0.10) × 10⁷ n/(cm2 s).

DOI： 10.1016/j.apradiso.2020.109553

Web of Science

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PubMed

CiNii Research
A comparison between simulation and experimental results for depth profile of 6Li reaction rate in a water phantom of BNCT using a small 6Li-based scintillator neutron detector with an optical fiber

Ishikawa, A; Yamazaki, A; Watanabe, K; Yoshihashi, S; Uritani, A; Tsurita, Y; Tsuchida, K; Kiyanagi, Y

RADIATION MEASUREMENTS 133 巻 2020年4月

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記述言語：日本語出版者・発行元：Radiation Measurements

BNCT is a radiation therapy using neutrons. For dosimetry in BNCT, it is important to evaluate the thermal neutron distribution in a water phantom irradiated with neutrons used in the therapy. We proposed application of a small 6Li-based scintillator neutron detector with an optical fiber into a comparison study between simulation and experimental results in BNCT. In this paper, we compared simulation and experimental results for depth profile of 6Li(n,α) reaction rate in a water phantom of BNCT using a developed small 6Li-based scintillator neutron detector. The experimental results well agreed with the simulation ones. However, we found that the self-shielding effect in the detector will be significant even for a small LiF/Eu:CaF2 eutectics scintillator having the mass of 100 μg. We concluded that we have to consider the self-shielding effect in the small 6Li-based scintillator neutron detector when comparing simulation and experimental results of the 6Li(n,α) reaction rate in a water phantom.

DOI： 10.1016/j.radmeas.2020.106270

Web of Science

Scopus
Liガラスシンチレータを用いた光ファイバ型中性子検出器の出力線形性および放射線耐性

石川諒尚, 山﨑淳, 渡辺賢一, 吉橋幸子, 瓜谷章

応用物理学会学術講演会講演予稿集 2020.1 巻 ( 0 ) 頁： 555 - 555 2020年2月

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記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人応用物理学会

DOI： 10.11470/jsapmeeting.2020.1.0_555

CiNii Research
Basic study on a LiF-Eu:CaF2 mixed powder neutron scintillator

Watanabe, K; Mitsuboshi, N; Ishikawa, A; Yamazaki, A; Yoshihashi, S; Uritani, A; Kawaguchi, N; Yanagida, T; Fukuda, K

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 954 巻 2020年2月

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記述言語：日本語出版者・発行元：Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

We developed a mixed powder neutron scintillator as a novel neutron detection material. Since LiF-Ag:ZnS mixed powder, which is a widely used mixed powder neutron scintillator, is opaque owing to the extremely high refractive index of Ag:ZnS, the scintillator thickness is limited. We proposed the use of LiF-Eu:CaF2 mixed powder, where both LiF and Eu:CaF2 have almost the same refractive index, as a roughly transparent mixed powder neutron scintillator. Although the just mixed LiF-Eu:CaF2 powder is opaque, it can become translucent by filling the gap in the powder with a liquid glass resin as a refractive index buffer. As a result, we observe a peak shape in the pulse height spectrum obtained from the LiF-Eu:CaF2 mixed powder scintillator when irradiating thermal neutrons.

DOI： 10.1016/j.nima.2018.09.079

Web of Science

Scopus
Sensitivity and linearity of optical fiber-based neutron detectors using small 6Li-based scintillators

Ishikawa, A; Yamazaki, A; Watanabe, K; Yoshihashi, S; Uritani, A; Fukuda, K; Koike, A; Ogawara, R; Suda, M; Hamano, T

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 954 巻 2020年2月

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記述言語：日本語出版者・発行元：Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

We developed optical fiber-based neutron detectors that use small pieces of6Li-based scintillators, namely, Eu:LiCaAlF6 crystals and LiF/Eu:CaF2 eutectics. Considering that these elements have high light yields (more than 10,000 photons/neutron), they can produce pulse height spectra with clear peaks even when using optical fiber light guides. To adjust the neutron sensitivity, we controlled the amount of6Li in the scintillator. We fabricated three different detectors using Eu:LiCaAlF6 and LiF/Eu:CaF2 with various amounts of6Li and then evaluated the neutron sensitivity of each detector. This approach confirmed that there was a linear relationship between the neutron sensitivity and amount of6Li, thus implying that the6Li mass measured by a high-precision balance could be a good metric of neutron sensitivity. We also checked the linearity of the output of the detector at relatively high neutron fluxes by using an accelerator-based neutron source. Although the detectors showed saturation behavior at high count rate, we were able to cover a relatively wide dynamic range by combining multiple detectors using different amounts of6Li. After correcting for the pulse height distortion and count loss due to pile-up events, we were able to confirm the linearity of the detectors up to a count rates of 100 kcps.

DOI： 10.1016/j.nima.2018.11.120

Web of Science

Scopus
Development of Optical-fiber-based Neutron Detector Using Li glass Scintillator for an Intense Neutron Field

Ishikawa, A; Yamazaki, A; Watanabe, K; Yoshihashi, S; Uritani, A; Sakurai, Y; Tanaka, H; Ogawara, R; Suda, M; Hamano, T

SENSORS AND MATERIALS 32 巻 ( 4 ) 頁： 1489 - 1495 2020年

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記述言語：日本語出版者・発行元：Sensors and Materials

The development of a neutron detector for real-time measurements in an intense neutron field is desired. We are developing a quartz optical-fiber-based neutron detector as a real-time neutron monitor. Thus far, Eu:LiCaAlF6 crystals and LiF/Eu:CaF2 eutectics have been used as the scintillators of the quartz optical-fiber-based neutron detectors. These scintillators have high light yields, but relatively long decay time constants, which are the limiting factors for the dynamic range of optical-fiber-based neutron detectors. In this work, we applied a small Li glass scintillator to a quartz optical-fiber-based neutron detector using an optical fiber with high numerical aperture and a UV-curable resin with high transmittance. The fabricated detector showed a clear peak corresponding to neutron events in the pulse height distribution. The radiation resistance was evaluated and no deterioration was observed up to 2 × 1012 n/cm2. The detector output linearity was confirmed up to 450 kcps, which was about ten times larger than that of the detector using the conventional Eu:LiCaAlF6 or LiF/Eu:CaF2 scintillator.

DOI： 10.18494/SAM.2020.2748

Web of Science

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波長分解中性子イメージングによるTlBrの結晶性評価

渡辺賢一, 松本伎朗, 人見啓太朗, 野上光博, 山﨑淳, 吉橋幸子, 瓜谷章

応用物理学会学術講演会講演予稿集 2019.2 巻 ( 0 ) 頁： 519 - 519 2019年9月

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記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人応用物理学会

DOI： 10.11470/jsapmeeting.2019.2.0_519

CiNii Research
Measurement of neutron spectrum using activation method in deuterium plasma experiment at LHD

Tanaka, T; Yoshihashi, S; Kobayashi, M; Uritani, A; Watanabe, K; Yamazaki, A; Nishitani, T; Ogawa, K; Isobe, M

FUSION ENGINEERING AND DESIGN 146 巻頁： 496 - 499 2019年9月

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記述言語：日本語出版者・発行元：Fusion Engineering and Design

In the Large Helical Device (LHD) of the National Institute for Fusion Science, the experiments using deuterium plasma were performed from March 2017. Neutrons with the energy of 2.45 MeV are generated by d (d, n) 3He reactions. The evaluation of the neutron flux in the torus hall as well as the LHD vessel is very important for designing the decommissioning of the LHD in the future, and the radiation shielding for workers and components around LHD. In this study, we performed the activation experiments using multiple activation foils to obtain a neutron spectrum in the vacuum vessel of the LHD. The reaction rate of each activation foil was generally consistent with the calculation result by MCNP6. As a result of the unfolding with SAND-II code, we experimentally obtained the neutron spectrum in the vacuum vessel of the LHD for the first time.

DOI： 10.1016/j.fusengdes.2019.01.005

Web of Science

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中性子ブラッグエッジ解析コードRITSにおけるシングルエッジフィッティングの改良

大前良磨, 渡辺賢一, 瓜谷章, 山﨑淳, 吉橋幸子, 鬼柳善明, 佐藤博隆

応用物理学会学術講演会講演予稿集 2019.1 巻 ( 0 ) 頁： 561 - 561 2019年2月

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記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人応用物理学会

DOI： 10.11470/jsapmeeting.2019.1.0_561

CiNii Research
光ファイバ型中性子検出器を用いたBNCT中性子場の計測

石川諒尚, 山﨑淳, 渡辺賢一, 吉橋幸子, 瓜谷章, 釣田幸雄, 土田一輝, 鬼柳善明

応用物理学会学術講演会講演予稿集 2019.1 巻 ( 0 ) 頁： 526 - 526 2019年2月

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記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人応用物理学会

DOI： 10.11470/jsapmeeting.2019.1.0_526

CiNii Research
Basic evaluation of the Eu:BaFBr and Ce:CaF2 hybrid type optical fiber based dosimeter system for correction of quenching effect under carbon ion irradiation

Hirata Yuho, Watanabe Kenichi, Yamazaki Atsushi, Yoshihashi Sachiko, Uritani Akira, Koba Yusuke, Matsufuji Naruhiro, Yanagida Takayuki, Fukuda Kentaro

Progress in Nuclear Science and Technology 6 巻 ( 0 ) 頁： 238 - 242 2019年1月

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記述言語：英語出版者・発行元：Atomic Energy Society of Japan

We fabricated the hybrid type optical fiber based dosimeter system using Eu:BaFBr and Ce:CaF2 optically stimulated luminescence (OSL) materials in order to correct the quenching effect under high LET particle irradiation. The fabricated dosimeter probe can obtain signals from both OSL materials through one optical fiber. We investigated the probe response by irradiating it with mono-energetic carbon ions and broad-spectrum ones making the spread-out Bragg peak (SOBP). We demonstrated that the SOBP shape can be improved by correction of the quenching effect using the relationship between the luminescence efficiency and the signal intensity ratio of both OSL materials.

DOI： 10.15669/pnst.6.238

CiNii Research
Response evaluation of Onion-like single Bonner sphere neutron spectrometer using TRUST Eu:LiCAF scintillator

Watanabe Kenichi, Mizukoshi Tomoaki, Yamazaki Atsushi, Yoshihashi Sachiko, Uritani Akira, Iguchi Tetsuo, Ogata Tomohiro, Muramatsu Takashi, Matsumoto Tetsuro, Masuda Akihiko

Progress in Nuclear Science and Technology 6 巻 ( 0 ) 頁： 122 - 125 2019年1月

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記述言語：英語出版者・発行元：Atomic Energy Society of Japan

We have developed the single sphere neutron spectrometer with five sensitive layers using the TRUST Eu:LiCAF scintillator and the WLSF readout. We evaluated the energy dependence of the detector response at thermal neutron and 24 keV, 144 keV, 565 keV, 5MeV and 14.8 MeV mono-energetic neutron irradiation fields. The experimentally determined neutron sensitivities are consistent with the Monte Carlo calculations. The detector responses for a bare and a heavy-water moderated 252Cf sources also show good agreement with the expected ones using the Monte Carlo calculations.

DOI： 10.15669/pnst.6.122

CiNii Research
Development of wide one-dimensional X-ray line sensor in backscatter X-ray imaging system for infrastructure inspection

Ohashi Kazuya, Watanabe Kenichi, Yamazaki Atsushi, Uritani Akira, Toyokawa Hiroyuki, Fujiwara Takeshi, Mandai Shinichi, Isa Hidenori

Progress in Nuclear Science and Technology 6 巻 ( 0 ) 頁： 208 - 211 2019年1月

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記述言語：英語出版者・発行元：Atomic Energy Society of Japan

We fabricated a wide one-dimensional X-ray line sensor in backscatter X-ray imaging system. The length and width of the sensitive area of our line sensor is 200 mm and 50 mm, respectively. By using fan-beam X-rays and scanning in the perpendicular direction to the fan-beam plane, two-dimensional backscatter X-ray images can be obtained. In basic experiments, we confirmed that an iron rod placed at the depth of, at least, 9 cm in a concrete brock can be seen by combining our line sensor and C-band linac X-ray generator.

DOI： 10.15669/pnst.6.208

CiNii Research
Measurement of Thermal and Epithermal Neutron Flux Distribution in the Torus Hall of LHD using Activation Method in the First Deuterium Experiment Campaign

Tanaka, T; Kobayashi, M; Yoshihashi, S; Uritani, A; Watanabe, K; Yamazaki, A; Nishitani, T; Ogawa, K; Isobe, M

PLASMA AND FUSION RESEARCH 14 巻 ( 0 ) 頁： 3405162 - 3405162 2019年

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記述言語：英語出版者・発行元：一般社団法人プラズマ・核融合学会

In the Large Helical Device (LHD) of the National Institute for Fusion Science, a deuterium plasma experiment was performed in March 2017. Neutrons with an energy of 2.45 MeV are generated by d (d, n) 3He reactions. The evaluation of this neutron flux in the torus hall, as well as within the LHD vessel, is very important for the decommissioning of the LHD in the future and the radiation shielding for workers and components around the LHD. In this study, we evaluate the spatial distribution of thermal and epithermal neutron flux on the floor level of the LHD torus hall by measuring the neutron activation of gold foils. The flux information obtained in the experiment can be used for the evaluation of radio-activation and the shielding design.

DOI： 10.1585/pfr.14.3405162

Web of Science

Scopus

CiNii Research
コンクリート構造物の非破壊検査用後方散乱X線イメージング検出器の性能改善に向けた検討

渡辺賢一, 大橋和也, 山﨑淳, 瓜谷章, 豊川弘之, 藤原健, 萬代新一, 伊佐英範

応用物理学会学術講演会講演予稿集 2018.1 巻 ( 0 ) 頁： 647 - 647 2018年3月

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記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人応用物理学会

DOI： 10.11470/jsapmeeting.2018.1.0_647

CiNii Research
Correction of quenching effect of a small size OSL dosimeter using Eu:BaFBr and Ce:CaF2

Hirata, Y; Watanabe, K; Uritani, A; Yamazaki, A; Koba, Y; Matsufuji, N; Yanagida, T; Fukuda, K

RADIATION MEASUREMENTS 106 巻頁： 246 - 251 2017年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Radiation Measurements

To accurately estimate an actual dose during radiotherapy treatment, dosimeters are required to be inserted into the affected region in a patient's body. Therefore, we are developing a small size dosimeter consisting of optical fibers and optically stimulated luminescence (OSL) elements. We fabricated two types of small size dosimeters using Eu:BaFBr and Ce:CaF2. We measured the Bragg peak of high energy carbon ions in a water equivalent material. OSL materials showed the quenching effect when irradiated by high linear energy transfer (LET) particles. The sensitivity of Eu:BaFBr and Ce:CaF2 monotonically decreased with different coefficients. The ratio of the signal intensity of these two OSL materials can uniquely determine the sensitivity of each OSL material. We corrected the quenching effect of the OSL dosimeters in the spread out Bragg peak with this relationship.

DOI： 10.1016/j.radmeas.2017.03.043

Web of Science

Scopus
光刺激蛍光体と光ファイバーを用いた小型線量計における消光現象の補正方法の検討

平田悠歩, 山﨑淳, 渡辺賢一, 吉橋幸子, 瓜谷章, 古場裕介, 松藤成弘, 歳籐利行, 柳田健之

応用物理学会学術講演会講演予稿集 2017.2 巻 ( 0 ) 頁： 453 - 453 2017年8月

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記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人応用物理学会

DOI： 10.11470/jsapmeeting.2017.2.0_453

CiNii Research
The design of the beam line of the Nagoya University accelerator-driven neutron source

Ito I., Furusawa D., Hirota K., Ichikawa G., Iwashita Y., Kitaguchi M., Kiyanagi Y., Menjo Y., Miwata Y., Shimizu H.M., Tsuchida K., Tsuchikawa Y., Tsurita Y., Uritani A., Watanabe K., Yamagata Y., Yamazaki A., Yoshihashi S.

Proceedings of Science 2017-January 巻 2017年

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出版者・発行元：Proceedings of Science

The Nagoya University Accelerator driven Neutron Source (NUANS) are now constructing at main campus of Nagoya University. The electrostatic accelerator is used with the maximum proton energy and power of 2.8MeV, 15mA(42kW) respectively. Two neutron beam lines are planned at NUANS. The first beam line is dedicated to BNCT. The second beam line is designed for research and development of neutron devices and neutron imaging. The neutrons used for the 2nd beam line are generated by using the (p, n) reaction of beryllium. We designed a compact target station for the 2nd beam line with the dimension of 90cm×90cm×95cm by using radiation shielding simulation. We considered neutron beam extraction with the cross section of 10cm×10cm for radiography at the 2nd beam line. The neutron flux is expected to be about 104n cm-2s-1 with the energy less than 0.1 eV at the position of 2m from the neutron source. We also calculated the proton beam transport from the exit of the accelerator to the neutron production target of the 2nd beam line.

Scopus
Upgrade of Neutron Energy Spectrometer with Single Multilayer Bonner Sphere Using Onion-like Structure

T. Mizukoshi, K. Watanabe, A. Yamazaki, A. Uritani, T. Iguchi, T. Ogata, T. Muramatsu

Journal of Radiation Protection and Research 2016年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.14407/jrpr.2016.41.3.185
Wavelength-shifting fiber signal readout from Transparent RUbber SheeT (TRUST) type LiCaAlF6 neutron scintillator 査読有り

Kenichi Watanabe, Takuya Yamazaki, Dai Sugimoto, Atsushi Yamazaki, Akira Uritani, Tetsuo Iguchi, Kentaro Fukuda, Sumito Ishidu, Takayuki Yanagida, Yutaka Fujimoto

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 784 巻頁： 260-263 2015年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Study on in situ calibration for neutron flux monitor in the Large Helical Device based on Monte Carlo calculations 査読有り

Y . Nakano, A. Yamazaki, K. Watanabe, A. Uritani, K. Ogawa, M. Isobe

Review of Scientific Instruments 2014年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1063/1.4891598
Ce-doped LiF-SrF2 eutectic scintillators for thermal neutron detection produced at different solidification rates 査読有り

T. Yanagida, Y. Fujimoto, K. Fukuda, N. Kawaguchi, K. Watanabe, A. Yamazaki, A. Uritani, V. Chani

Optical Materials 35 巻頁： 1449-1454 2013年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Study on Background Gamma-Ray Reduction Using a Compton Backscattering Coincidence Technique 査読有り

Takashi Takagi, Kenichi Watanabe, Atsushi Yamazaki, and Akira Uritani

IEEE Transactions on Nuclear Science 60 巻頁： 550-554 2013年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Temperature Dependence of Neutron-Gamma Discrimination Based on Pulse Shape Discrimination Technique in a Ce:LiCaAlF6 Scintillator 査読有り

Kenichi Watanabe, Yoshiyuki Kondo, Atsushi Yamazaki, Akira Uritani, Tetsuo Iguchi, Noriaki Kawaguchi, Kentaro Fukuda, Sumito Ishidu, Takayuki Yanagida, Yutaka Fujimoto, and Akira Yoshikawa

IEEE Transactions on Nuclear Science 60 巻頁： 959-962 2013年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Development of a micro-size dosimeter using an optical fiber probe based on photostimulable phosphorescence 査読有り

Kenichi Watanabe, Atsushi Yamazaki, Kotaro Nakahashi, Hidefumi Miyamae, Akira Uritani, Eiji Ariga

Radiation Measurements 55 巻頁： 64-67 2013年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Crystal growth and characterization of calcium metaborate scintillators 査読有り

Fujimoto, Y; Yanagida, T; Kawaguchi, N; Fukuda, K; Totsuka, D; Watanabe, K; Yamazaki, A; Chani, V; Nikl, M; Yoshikawa, A

Nucl. Instrum. Methods A 703 巻頁： 7-10 2013年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Origin of Fast Scintillation Components of LiCaAlF6 Crystals 査読有り

M. Koshimizu, T. Yanagida, Y. Fujimoto, A. Yamazaki, K. Watanabe, A. Uritani, K. Fukuda, N. Kawaguchi, S. Kishimoto, K. Asai

Applied Physics Express 6 巻頁： 062601 2013年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Eu-doped (LiF)-Li-6-SrF2 eutectic scintillators for neutron detection 査読有り

T. Yanagida, K. Fukuda, Y. Fujimoto, N. Kawaguchi, S. Kurosawa, A. Yamazaki, K. Watanabe, Y. Futami, Y. Yokota, J. Pejchal, A. Yoshikawa, A. Uritani, T. Iguchi

Optical Materials 34 巻 ( 5 ) 頁： 868-871 2012年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Characterizations of Ce3+-Doped CaB2O4 Crystalline Scintillator 査読有り

Fujimoto, Y; Yanagida, T; Kawaguchi, N; Kurosawa, S; Fukuda, K; Totsuka, D; Watanabe, K; Yamazaki, A; Yokota, Y; Yoshikawa, A

CRYSTAL GROWTH & DESIGN 12 巻頁： 142-146 2012年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Lithium Aluminate Crystals as Scintillator for Thermal Neutron Detection 査読有り

Fujimoto, Y; Kamada, K; Yanagida, T; Kawaguchi, N; Kurosawa, S; Totsuka, D; Fukuda, K; Watanabe, K; Yamazaki, A; Yokota, Y; Yoshikawa, A

IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE 59 巻頁： 2252-2255 2012年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
*Laser-plasma electron accelerator for all-optical inverse Compton X-ray source 査読有り

K. Koyama, A. Yamazaki, A. Maekawa, M. Uesaka, T. Hosokai, M. Miyashita, S. Masuda, E. Miura

Nucl. Instr. and Meth. A 608 巻頁： 551-553 2009年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Ultra short electron beam bunches from a laser plasma cathode 査読有り

Akira Maekawa, Ryosuke Tsujii, Kennichi Kinoshita, Yamazaki Atsushi, Kazuyuki Kobayashi, Mitsuru Uesaka, Yukio Shibata, Yasuhiro Kondo, Takeru Ohkubo, Tomonao Hosokai, Alexei Zhidkov, Toshiharu Takahashi

Nucl. Instr. and Meth. B 261 巻頁： 5-8 2007年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
MEASUREMENT OF ULTRA-SHORT ELECTRON BUNCH DURATION BY COHERENT RADIATION ANALYSIS IN LASER PLASMA CATODE

Ryousuke Tsujii, Kenichi Kinoshita, Akira Maekawa, Atsushi Yamazaki, Mitsuru Uesaka, Yasuhiro Kondo, Yukio Shibata, Alexei Zhidkov, Toshiharu Takahashi, and Tomonao Hosokai

PAC2007 Proc. 頁： 4066-4068 2007年

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記述言語：英語
MANIPULATION OF ELECTRON BEAM GENERATION WITH MODIFIED MAGNETIC CIRCUIT ON LASER-WAKEFIELD ACCELERATION

A. Yamazaki, A. Maekawa, R. Tsujii, M. Uesaka, K. Kinoshita, T. Hosokai, and A. Zhidkov

PAC2007 Proc. 頁： 2790-2792 2007年

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語
CTR Bunch Length Measurement of Monoenergetic and Maxwellian Electron Beams from Laser Plasma Cathode

Mitsuru Uesaka, Akira Maekawa, Takeru Ohkubo, Ryosuke Tsujii, Kennichi Kinoshita, Yamazaki Atsushi, Kazuyuki Kobayashi, Yukio Shibata, Yasuhiro Kondo, Tomonao Hosokai, Alexei Zhidkov, and Toshiharu Takahashi

AIP. Conf. Proc 877 巻頁： 799-806 2006年11月

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記述言語：英語
*Effect of External Static Magnetic Field on the Emittance and Total Charge of Electron Beams Generated by Laser-Wakeﬁeld Acceleration 査読有り

Tomonao Hosokai, Kenichi Kinoshita, Alexei Zhidkov, Akira Maekawa, Atsushi Yamazaki, and Mitsuru Uesaka

Phys. Rev. Lett. 97 巻頁： 075004 2006年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
*Observation of strong correlation between quasimonoenergetic electron beam generation by laser wakeﬁeld and laser guiding inside a preplasma cavity 査読有り

Tomonao Hosokai, Kenichi Kinoshita, Takeru Ohkubo, Akira Maekawa, Mitsuru Uesaka, Alexei Zhidkov, Atsushi Yamazaki, Hideyuki Kotaki, Masaki Kando, Kazuhisa Nakajima, Sergei V. Bulanov, Paolo Tomassini, Antonio Giulietti, and Danilo Giulietti

Phys. Rev. E 73 巻頁： 036407 2006年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
IMPROVEMENT OF ELECTRON GENERATION FROM A LASER PLASMA CATHODE THROUGH MODIFIED PREPLASMA CONDITIONS USING AN ARTIFICIAL PREPULSE

K. Kinoshita, T. Hosokai, K. Kobayashi, A. Maekawa, T. Ohkubo, R. Tsujii, A. Yamazaki, M. Uesaka, and A. Zhidkov

EPAC2006 Proc. 頁： 2448-2450 2006年

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記述言語：英語
Observation of strongly collimated proton beam from Tantalum targets irradiated with circular polarized laser pulses 査読有り

MASATAKA KADO, IROYUKI DAIDO, ATSUSHI FUKUMI, ZHONG LI, SATOSHI ORIMO, YUKIO HAYASHI, MAMIKO NISHIUCHI, AKITO SAGISAKA, KOICHI OGURA, MICHIAKI MORI, SHU NAKAMURA, AKIRA NODA, YOSHIHISA IWASHITA, TOSHIYUKI SHIRAI, HIROMU TONGU, TAKESHI TAKEUCHI, ATSUSHI YAMAZAKI, HIROYUKI ITOH, HIKARU SOUDA, KOSHICHI NEMOTO, YUJI OISHI, TAKUYA NAYUKI, HIROMITSU KIRIYAMA, SHUHEI KANAZAWA, MAKOTO AOYAMA, YUTAKA AKAHANE, NORIHIRO INOUE, KOICHI TSUJI, YOSHIKI NAKAI, YOICHI YAMAMOTO, HIDEYUKI KOTAKI, SHUJI KONDO, SERGEI BULANOV, TIMUR ESIRKEPOV, TAKAYUKI UTSUMI, AKIRA NAGASHIMA, TOYOAKI KIMURA, and KOICHI YAMAKAWA

Laser Part. Beams 24 巻頁： 117-123 2006年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Generation and Characterization of Electrons from a Gas Target Irradiated by High-Peak-Power Lasers 査読有り

M. Kando, S. Masuda, A. Zhidkov, A. Yamazaki, H. Kotaki, S. Kondo, T. Homma, S. Kanazawa, K. Nakajima, L. M. Chen, J. Ma, Y. Hayashi, M. Mori, H. Kiriyama, Y. Akahane, N. Inoue, H. Ueda, Y. Nakai, K. Tsuji, Y. Yamamoto, J. Koga, T. Hosokai, K. Kinoshita, A. Maekawa, M. Uesaka, S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, M. Yamagiwa, T. Kimura, K. Yamakawa, and T. Tajima

Laser Phys. 16 巻 ( 4 ) 頁： 576-580 2006年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Phase Rotation Scheme of Laser-Produced Ions for Reduction of the Energy Spread 査読有り

A. Noda, S. Nakamura, Y. Iwashita, S. Sakabe, M. Hashida, T. Shirai, S. Shimizu, H. Tongu, H. Ito, H. Souda, A. Yamazaki, M. Tanabe, H. Daido, M. Mori, M. Kado, A. Sagisaka, K. Ogura, M. Nishiuchi, S. Orimo, Y. Hayashi, A. Yogo, S. Bulanov, T. Esirkepov, A. Nagashima, T. Kimura, T. Tajima, T. Takeuchi, K. Matsukado, A. Fukumi, and Z. Li

Laser Phys. 16 巻 ( 4 ) 頁： 647-653 2006年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
MONOENERGETIC 200FS (FWHM) ELECTRON BUNCH MEASUREMENT FROM THE LASER PLASMA CATHODE

A. Maekawa, T. Hosokai, K. Kinoshita, T. Ohkubo, R. Tsujii, A. Yamazaki, K. Kobayashi, M. Uesaka, T. Takahashi, A. Zhidkov, Y. Kondo, and Y. Shibata

EPAC2006 Proc. 頁： 2451-2453 2006年

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記述言語：英語
*Quasi-monoenergetic electron beam generation during laser pulse interaction with very low density plasmas 査読有り

A. Yamazaki, H. Kotaki, I. Daito, M. Kando, S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, S. Kondo, S. Kanazawa, T. Homma, and K. Nakajima

Phys. Plasmas 12 巻頁： 093101 2005年8月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
*Electron acceleration by a nonlinear wakeﬁeld generated by ultrashort (23-fs) high-peak-power laser pulses in plasma 査読有り

M. Kando, S. Masuda, A. Zhidkov, A. Yamazaki, H. Kotaki, S. Kondo, T. Homma, S. Kanazawa, K. Nakajima, Y. Hayashi, M. Mori, H. Kiriyama, Y. Akahane, N. Inoue, H. Ueda, Y. Nakai, K. Tsuji, Y. Yamamoto, K. Yamakawa, J. Koga, T. Hosokai, M. Uesaka, and T. Tajima

Phys. Rev. E 71 巻頁： 015403 2005年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Laser-driven high-energy ion generation for a compact cancer therapy accelerator

Koji Matsukado, Hiroyuki Daido, Zhong Li, Atsushi Fukumi, Yukio Hayashi, Satoshi Orimo, Sergei V. Bulanov, Mitsuru Uesaka, Koji Yoshii, Takahiro Watanabe, Tomonao Hosokai, Kenichi Kinoshita, Alexei G. Zhidkov, Akira Noda, Yoshihisa Iwashita, Toshiyuki Shirai, Shu Nakamura, Atsushi Yamazaki, Akio Morita, Takeshi Takeuchi, Atsushi Ogata, Yoshio Wada, Tetsuo Kubota, Fuminori Soga, Satoru Yamada, Esirkepov Timur, and Katsunori Nishihara

ECLIM2002 Proc. 5228 巻頁： 629-636 2003年12月

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記述言語：英語
Energetic Protons from a Few-Micron Metallic Foil Evaporated by an Intense Laser Pulse 査読有り

K. Matsukado, T. Esirkepov, K. Kinoshita, H. Daido, T. Utsumi, Z. Li, A. Fukumi, Y. Hayashi, S. Orimo, M. Nishiuchi, S. V. Bula nov, T. Tajima, A. Noda, Y. Iwashita, T. Shirai, T. Takeuchi, S. Nakamura, A. Yamazaki, M. Ikegami, T. Mihara, A. Morita, M. Uesaka, K. Yoshii, T. Watanabe, T. Hosokai, A. Zhidkov, A. Ogat a, Y. Wada, and T. Kubota

Phys. Rev. Lett. 91 巻 ( 21 ) 頁： 215001 2003年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Ion Generation via Interaction between Intense Ultra-short Laser Pulse and Solid Target for Application to Cancer Therapy

Koji Matsukado, Kenichi Kinoshita, Zhong Li, Hiroyuki Daido, Yukio Hayashi, Satoshi Orimo, Mitsuru Uesaka, Koji Yoshii, Takahiro Watanabe, Tomonao Hosokai, Alexei Zhidkov, Akira Noda, Yoshihisa Iwashita, Toshiyuki Shirai, Shu Nakamura, Atsushi Yamazaki, Akio Morita, Atsushi Ogata, Yoshio Wada, Tetsuo Kubota, Fuminori Soga, and Satoru Yamada

AIP Conf. Proc. 647 巻頁： 265-268 2002年12月

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記述言語：英語
ION PRODUCTION WITH A HIGH-POWER SHORT-PULSE LASER FOR APPLICATION TO CANCER THERAPY

A. Noda, H. Fadil, Y. Iwashita, A. Morita*, S. Nakamura, T. Shirai, H. Tongu, A. Yamazaki, H. Daido, Y. Hayashi, S. Orimo, K. Yamakawa, Y. Kato, K. Matsukado, Z. Li, K. Noda, S. Yamada, M. Uesaka, M. Beutelspacher, and M. Grieser

EPAC2002 Proc. 頁： 2748-2750 2002年

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記述言語：英語

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講演・口頭発表等 55

伴侶動物を治療対象としたBNCT による臓器への影響評価に関する研究

石川裕也，吉橋幸子，山崎淳，瓜谷章

第55回日本原子力学会中部支部研究発表会 2023年12月14日

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開催年月日： 2023年12月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
BNCT 場におけるPVA KI ゲル線量計の中性子評価に関する研究

鈴木応輔，吉橋幸子，山崎淳，瓜谷章

第55回日本原子力学会中部支部研究発表会 2023年12月14日

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開催年月日： 2023年12月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
高ガンマ線線量場で動作可能な10 B 中性子検出器の開発

兼浦知希，瓜谷章，山崎淳，吉橋幸子，大村幸一郎

第55回日本原子力学会中部支部研究発表会 2023年12月15日

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開催年月日： 2023年12月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
先端核融合中性子源（A FNSFNS）のBNCT 応用におけるBSA 設計

天野翔太，西谷健夫，吉橋幸子，瓜谷章，山崎淳

第55回日本原子力学会中部支部研究発表会 2023年12月15日

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開催年月日： 2023年12月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
犬悪性黒色腫細胞に対するBNCT の有効性評価

土本一貴，吉橋幸子，山﨑淳，岩崎遼太，森崇，瓜谷章

第55回日本原子力学会中部支部研究発表会 2023年12月14日

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開催年月日： 2023年12月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
動物BNCTの実現に向けた着脱式モジュールの設計と線量評価

水口渉、吉橋幸子、山﨑淳、瓜谷章

日本保健物理学会第56回研究発表会 2023年11月10日

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開催年月日： 2023年11月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

国名：日本国
ホウ素中性子捕捉療法（BNCT）時における被ばく低減に関する基礎的検討

新美秋桜, 吉橋幸子, 山崎淳, 瓜谷章

日本放射線安全管理学会第 22 回学術大会 2023年12月14日

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開催年月日： 2023年11月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

国名：日本国
伴侶動物を治療対象としたBNCT による臓器への影響評価に関する研究

土本一貴、吉橋幸子、山﨑淳、瓜谷章

日本保健物理学会第56回研究発表会 2023年11月12日

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開催年月日： 2023年11月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

国名：日本国
名古屋大学BNCT 用中性子源Li 封入ターゲットの性能向上に向けた特性評価に関する研究

川口直也，山﨑淳，本田祥梧, 吉橋幸子, 瓜谷章

日本原子力学会2023年秋の年会「学生連絡会ポスターセッション」 2023年9月6日

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開催年月日： 2023年9月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

国名：日本国
BNCT適応対象拡大に向けたホウ素取り込み量と生存率の評価

福富太貴，吉橋幸子，山﨑淳，瓜谷章

日本原子力学会2023年秋の年会「学生連絡会ポスターセッション」 2023年11月9日

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開催年月日： 2023年9月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

国名：日本国
免疫蛍光染色を用いたホウ素中性子捕捉反応（BNCR）解明に向けた基礎的検討

鈴木一成, 瓜谷章, 吉橋幸子, 山崎淳, 土田一輝

第54回日本原子力学会中部支部研究発表会 2022年12月15日

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開催年月日： 2022年12月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
名古屋大学BNCT用加速器システム向上に向けたLIBS システムの適用に関する研究

川口直也, 立松大武, 本田祥梧, 山﨑淳, 吉橋幸子, 瓜谷章

第54回日本原子力学会中部支部研究発表会 2022年12月16日

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開催年月日： 2022年12月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
血液がんのホウ素取り込み量とBNCT 線量の評価

福富太貴, 吉橋幸子, 土田一輝, 山崎淳, 瓜谷章

第54回日本原子力学会中部支部研究発表会 2022年12月15日

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開催年月日： 2022年12月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
食塩のOSL特性に関する基礎研究

劉軼夫、永坂光正、瓜谷章、渡辺賢一、吉橋幸子、山﨑淳

第69回応用物理学会春季学術講演会 2022年3月25日

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開催年月日： 2022年3月

会議種別：口頭発表（一般）
BNCT用Li封入型ターゲットの元素分析のためのLIBSシステムの検討

立松大武、吉橋幸子、山﨑淳、本田祥梧、川口直也、小林真、土田一輝、瓜谷章

日本原子力学会2022年春の年会 2022年3月17日

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開催年月日： 2022年3月

会議種別：口頭発表（一般）
BNCT用ダイナミトロン加速器におけるビームプロファイルモニターを用いたビームサイズの評価

降籏大河、吉橋幸子、本田祥梧、土田一輝、山﨑淳、瓜谷章

日本原子力学会2022年春の年会 2022年3月17日

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開催年月日： 2022年3月

会議種別：口頭発表（一般）
X線後方散乱に基づく非破壊検査法の開発

楊一唱、瓜谷章、渡辺賢一、吉橋幸子、山﨑淳

日本原子力学会中部支部第53回研究発表会 2021年12月16日

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開催年月日： 2021年12月

会議種別：口頭発表（一般）
臭化タリウム検出器の電極構造に関する基礎検討」

椿山邦見、吉橋幸子、山﨑淳、瓜谷章、人見啓太朗、野上光博、渡辺賢一

日本原子力学会中部支部第53回研究発表会 2021年12月17日

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開催年月日： 2021年12月

会議種別：口頭発表（一般）
BNCT用ダイナミトロン加速器におけるビームプロファイルモニターを用いたビームサイズの評価

降籏大河、吉橋幸子、本田祥梧、土田一輝、山﨑淳、瓜谷章

日本原子力学会中部支部第53回研究発表会 2021年12月17日

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開催年月日： 2021年12月

会議種別：口頭発表（一般）
食塩のOSL特性に関する基礎研究

劉軼夫、永坂光正、山﨑淳、吉橋幸子、渡辺賢一、瓜谷章

日本原子力学会中部支部第53回研究発表会 2021年12月17日

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開催年月日： 2021年12月

会議種別：口頭発表（一般）
BNCT用Liターゲットの元素分析のためのLIBSシステムの検討

立松大武、吉橋幸子、土田一輝、釣田幸雄、瓜谷章、山﨑淳

日本原子力学会中部支部第53回研究発表会 2021年12月17日

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開催年月日： 2021年12月

会議種別：口頭発表（一般）
高強度中性子場におけるリアルタイム中性子計測のための光ファイバ型中性子検出器に関する研究

石川諒尚、渡辺賢一、山﨑淳、吉橋幸子、瓜谷章、増田明彦、松本哲郎、原野英樹、田中浩基、櫻井良憲、野上光博、人見啓太朗

日本量子医科学会第1回学術大会 2021年12月11日

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開催年月日： 2021年12月

会議種別：口頭発表（一般）
Development of Sealed Lithium Target for BNCT in Nagoya University 国際会議

Shogo Honda, Sachiko Yoshihashi, Kazuki Tsuchida, Kenichi Watanabe, Atsushi Yamazaki, Yukio Tsurita, Yoshiaki Kiyanagi, Akira Uritani

19th International congress on neutron capture therapy (ICNCT-19)

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開催年月日： 2021年9月 - 2021年10月

記述言語：英語会議種別：ポスター発表
TRUST Liガラス中性子検出器の開発と特性評価

石川諒尚、久貝大輝、渡辺賢一、山﨑淳、吉橋幸子、瓜谷章

第82回応用物理学会秋季学術講演会 2021年9月11日

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開催年月日： 2021年9月

会議種別：口頭発表（一般）
光ファイバ型線量計の感度ばらつき低減に関する検討

金子和樹、渡辺賢一、山﨑淳、吉橋幸子、瓜谷章

第82回応用物理学会秋季学術講演会 2021年9月12日

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開催年月日： 2021年9月

会議種別：口頭発表（一般）
BNCT用Li封入型ターゲットの熱負荷低減のためのビーム操作方法についての検討

冨田誠之介、吉橋幸子、本田祥梧、土田一輝、山﨑淳、渡辺賢一、鬼柳善明、瓜谷章

日本原子力学会2021年秋の大会 2021年9月8日

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開催年月日： 2021年9月

会議種別：口頭発表（一般）
ACE-J40HEを用いたBNCT用p-Li反応による中性子生成量の評価

棚上裕生、西谷健夫、吉橋幸子、山﨑淳、瓜谷章

日本原子力学会2021年秋の大会 2021年9月10日

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開催年月日： 2021年9月

会議種別：口頭発表（一般）
LHD重水素実験において生成される誘導放射能の評価

山田隼人、吉橋幸子、小林真、西谷健夫、渡辺賢一、山﨑淳、磯部光孝、小川国大、瓜谷章

日本原子力学会2021年秋の大会 2021年9月9日

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開催年月日： 2021年9月

会議種別：口頭発表（一般）
BNCT用ダイナミトロン加速器のビーム輸送モデル構築に関する研究

降籏大河、吉橋幸子、本田祥梧、土田一輝、山﨑淳、瓜谷章

日本原子力学会2021年秋の大会 2021年9月8日

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開催年月日： 2021年9月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
名古屋大学BNCT用加速器型中性子源システムLi封入ターゲットの開発状況

本田祥梧、吉橋幸子、冨田誠之介、土田一輝、鬼柳善明、釣田幸雄、渡辺賢一、山﨑淳、瓜谷章

第17回日本中性子捕捉療法学会学術大会

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開催年月日： 2021年7月

会議種別：ポスター発表
光ファイバ型線量計作製の自動化およびその性能評価

金子和樹、瓜谷章, 渡辺賢一, 吉橋幸子, 山﨑淳

日本原子力学会2021年春の年会 2021年3月18日

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開催年月日： 2021年3月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
Liガラスシンチレータを用いた光ファイバ型中性子検出器のγ線感度評価

石川諒尚、渡辺賢一、山崎淳、吉橋幸子、瓜谷章

日本原子力学会2021年春の年会 2021年3月18日

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開催年月日： 2021年3月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
Liガラスシンチレータを用いた光ファイバ型中性子検出器の熱中性子感度および出力線形性

石川諒尚、渡辺賢一、山崎淳、吉橋幸子、瓜谷章

第68回応用物理学会春季学術講演会 2021年3月16日

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開催年月日： 2021年3月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
BNCT用Li封入型ターゲット表面の熱解析

冨田誠之介, 吉橋幸子, 本田祥梧, 土田一輝, 渡辺賢一, 山崎淳, 瓜谷章

日本原子力学会2021年春の年会 2021年3月18日

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開催年月日： 2021年3月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
中性子ブラッグエッジ解析に対する機械学習の適用性検討

西浦真介、瓜谷章, 渡辺賢一, 吉橋幸子, 山﨑淳

第68回応用物理学会春季学術講演会 2021年3月17日

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開催年月日： 2021年3月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
BeOセラミックの成分分離したTLグローピーク発光量と線量の関係

永坂光正、瓜谷章, 渡辺賢一, 吉橋幸子, 山﨑淳

第68回応用物理学会春季学術講演会 2021年3月19日

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開催年月日： 2021年3月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
BeO OSL線量計のBNCT場適用に向けた検討と特性評価

中村悟、瓜谷章, 渡辺賢一, 吉橋幸子, 山﨑淳

日本放射線安全管理学会 2020年12月9日

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開催年月日： 2020年12月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
光ファイバ型線量計作製方法の自動化に関する検討

金子和樹、瓜谷章, 渡辺賢一, 吉橋幸子, 山﨑淳

第52回日本原子力学会中部支部研究発表会 2020年12月18日

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開催年月日： 2020年12月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
Evaluation of Gamma-ray Sensitivity of an Optical Fiber-based Neutron Detector Using a Li-glass Scintillator 国際会議

Akihisa Ishikawa, Kenichi Watanabe, Atsushi Yamazaki, Sachiko Yoshihashi, Akira Uritani

IEEE NSS-MIC 2020 2020年11月4日

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開催年月日： 2020年11月

記述言語：英語会議種別：ポスター発表
BeOセラミックの放射線誘起蛍光特性に関する研究

永坂光正、瓜谷章, 渡辺賢一, 吉橋幸子, 山﨑淳

第81回応用物理学会秋季学術講演会 2020年9月11日

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開催年月日： 2020年9月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
光ファイバを用いた人体挿入可能な小型線量計の製作方法に関する検討

金子和樹、瓜谷章, 渡辺賢一, 吉橋幸子, 山﨑淳

第81回応用物理学会秋季学術講演会 2020年9月8日

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開催年月日： 2020年9月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
BeO OSLを用いたBNCT場でのガンマ線線量測定手順に関する詳細検討

中村悟、瓜谷章, 渡辺賢一, 吉橋幸子, 山﨑淳

日本原子力学会2020年秋の年会 2020年9月16日

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開催年月日： 2020年9月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
Liガラスシンチレータを用いた光ファイバ型中性子検出器のガンマ線に対する応答評価

石川諒尚、渡辺賢一、山崎淳、吉橋幸子、瓜谷章

第81回応用物理学会秋季学術講演会 2020年9月10日

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開催年月日： 2020年9月

会議種別：口頭発表（一般）
名古屋大学におけるＢＮＣＴ用加速器型中性子現システム開発(1)システム開発の進捗状況

吉橋幸子、土田一輝、瓜谷章、本田祥梧、渡辺賢一、山﨑淳、鬼柳善明、宮島司

日本原子力学会2020年秋の年会 2020年9月17日

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開催年月日： 2020年9月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
名古屋大学におけるLiターゲットを用いた加速器型中性子源の開発現状

吉橋幸子、土田一輝、瓜谷章、渡辺賢一、山﨑淳、鬼柳善明

第81回応用物理学会秋季学術講演会 2020年9月10日

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開催年月日： 2020年9月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
熱解析を用いたBNCT用Li封入型ターゲットの除熱性能評価

冨田誠之介, 吉橋幸子, 本田祥梧, 土田一輝, 渡辺賢一, 山崎淳, 瓜谷章

第81回応用物理学会秋季学術講演会 2020年9月9日

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開催年月日： 2020年9月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
中性子ブラッグエッジ解析におけるシングルフィッティング精度に関する研究

西浦真介、瓜谷章, 渡辺賢一, 吉橋幸子, 山﨑淳

第81回応用物理学会秋季学術講演会 2020年9月10日

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開催年月日： 2020年9月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
BeOセラミックの放射線誘起の発光機構に関する調査

永坂光正、瓜谷章, 渡辺賢一, 吉橋幸子, 山﨑淳

第32回放射線夏の学校 2020年8月20日

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開催年月日： 2020年8月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
多重球殻構造を有する単一減速材球型中性子スペクトロメータ国際会議

瓜谷章, 水越友亮, 渡辺賢一, 山崎淳, 村松貴史, 緒方智洋

日本放射線安全管理学会第１４回学術大会 2015年12月2日

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開催年月日： 2015年12月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
Upgrade of the laser plasma cathode by external magnetic field of 1.0 T 国際会議

20th International Conference on the Application of Accelerators in Research and Industry 2008年8月18日

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開催年月日： 2008年8月

記述言語：英語会議種別：ポスター発表
東京大学原子力専攻におけるレーザープラズマカソード実験

山崎淳, 前川陽, 辻井良介, 上坂充, 細貝知直, アレクセイ・ジドコフ

第4回日本加速器学会年会/第32回リニアック技術研究会 2007年8月1日

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開催年月日： 2007年8月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
人工プレパルスを用いたレーザープラズマカソードによる電子発生その1

山崎淳，木下健一，細貝知直，アレクセイ・ジドコフ，前川陽，上坂充

日本物理学会-2007年春季大会 2007年3月18日

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開催年月日： 2007年3月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
高強度超短パルスレーザーを照射したガスジェットからの高速電子発生実験

山崎淳，野田章，神門正城，小瀧秀行，近藤修司，金沢修平，益田伸一，本間隆之，中島一久，桐山博光，赤羽温，森道昭，林由紀雄，中井善基，井上典洋，上田英樹，山本洋一，辻公一，山川考一，細貝知直，上坂充

日本物理学会-第59回年次大会 2004年3月27日

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開催年月日： 2004年3月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
KSRにおけるレーザー逆コンプトン散乱によるX線発生実験

山崎淳，白井敏之，頓宮拓，岩下芳久，野田章

日本物理学会-第58回年次大会 2003年3月28日

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開催年月日： 2003年3月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
KSRにおけるレーザー逆コンプトン散乱によるX線発生実験

山崎淳，白井敏之，頓宮拓，岩下芳久，野田章

日本物理学会-第57回年次大会 2002年3月24日

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開催年月日： 2002年3月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国

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科研費 4

レーザー駆動円偏光フェムト秒軟X線パルスの時間分解X線磁気円二色性測定への展開

研究課題/研究課題番号：22H01197 2022年4月 - 2025年3月

科学研究費助成事業基盤研究(B)

三浦永祐, 田中真人, 山崎淳, 大塚崇光

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担当区分：研究分担者

超短パルス高強度レーザーとプラズマの相互作用を利用した電子加速であるレーザー加速で発生する高エネルギー電子線を用いて、磁性体の分析、評価を可能とする光子エネルギーが1 keV近傍の円偏光軟X線パルスを発生する。X線パルス幅測定法を開発し、フェムト秒軟X線パルス発生を実証する。また、この円偏光フェムト秒軟X線パルスを用いて、フェムト秒レーザーによる磁性体の超高速消磁のダイナミクスを観測する。
超短パルス高強度レーザーとプラズマの相互作用を利用した電子加速であるレーザー加速では、加速電子群はレーザーとの相互作用により振動し、放射光の様に空間指向性の高いX線（ベータトロンX線）が同時に発生する。本研究では、磁性体の分析、評価を可能とする光子エネルギーが1 keV近傍の円偏光軟X線パルスを得るため、円偏光レーザーを用いたレーザー加速により円偏光のベータトロン軟X線パルスを発生する手法を提案し、その実証を目的としている。
ベータトロンX線発生の理論モデルによると1 keV近傍の軟X線発生には、65 MeV以上のエネルギーを持つ電子線が必要である。2022年度は円偏光レーザーを用いたレーザー加速により65 MeV以上の高エネルギー電子線を発生することを目指した。
レーザー電子加速に用いるチタンサファイアレーザーのパルスエネルギーを1 J（パルス幅40 fs）まで増強した。直線偏光のレーザーパルスをガス密度2E19 cm^-3のヘリウムガスジェットに集光照射し、最高エネルギーが 70 MeVで、ボルツマン分布状のエネルギー分布を持つ電子線を発生した。エネルギー分布の指標となる有効温度は15 MeV、50 MeV以上の電子数は1E6個と見積もられた。
電子加速実験と並行して、円偏光軟X線発生を実証するためのX線磁気円二色性（XMCD）測定系の設計を行なった。また、軟X線パルス幅測定手法について検討を行なった。固体にフェムト秒レーザーを照射すると、固体密度を維持したまま電子系の温度だけが数万度の固体とプラズマの中間状態である Warm Dense Matter （WDM）が過渡的に形成され、吸収端のシフトが起こる。フェムト秒の時間スケールで起こる吸収端シフトを利用したX線パルス幅測定法を考案した。
レーザー電子加速実験には着手したが、年度途中でプラズマ発生用チャンバーの真空ポンプの故障が発生した。修理が出来なかったため、新規に真空ポンプの調達が必要となった。世界的な半導体不足の影響もあり納品に想定以上の時間を要したため、年度後半の大半は、電子加速実験を行うことができなかった。そのため、2022年度に予定していた円偏光レーザーを用いたレーザー電子加速実験は実施できていない。
一方で、円偏光軟X線パルス発生を実証するためのXMCD測定系の設計を前倒しで完了できた。また、フェムト軟X線パルス幅測定にWDM形成との相互相関を利用する手法を考案できた。この手法は2023年度以降に計画しているXMCD測定と同じ計測系を利用できるため、実験実施上でも利点があると考えている。
当初計画に対して遅れのある課題と前倒しで実施できた課題があり、全体として見れば当初計画に対しておおむね順調に進展していると評価している。
2023年度は円偏光フェムト秒軟X線パルス発生を実証することを目指す。円偏光レーザーを用いたレーザー電子加速実験を行い、高エネルギー電子線を発生し、同時に得られるベータトロンX線のエネルギー分布、収量等の特性を評価する。レーザーエネルギー、プラズマの電子密度、ガスジェット長、ガス種により電子線の特性を制御し、強磁性体の鉄、コバルト等の3d遷移金属のL吸収端がある700-900 eV領域のX線収量を増強できる条件を明らかにする。
円偏光レーザーを用いたレーザー電子加速で発生するベータトロン軟X線を用いてコバルト薄膜のXMCD測定を行う。XMCD測定の際にコバルト薄膜に印加する磁場方向を反転することにより、L2、L3吸収端での吸収率の増減が反転するXMCDスペクトルを得、円偏光軟X線発生を実証する。また、銅薄膜にフェムト秒レーザーを照射し、WDM形成がもたらす吸収端シフトに起因するL吸収端（~930 eV）近傍のX線吸収率変化を、X線、レーザーの遅延時間を変化させてポンプ・プローブ法で測定する。吸収率の時間変化からX線パルス幅を評価し、フェムト秒軟X線パルス発生を実証する。
レーザー駆動円偏光フェムト秒軟X線パルスの時間分解X線磁気円二色性測定への展開

研究課題/研究課題番号：23K22468 2022年4月 - 2025年3月

科学研究費助成事業基盤研究(B)

三浦永祐, 山崎淳, 大塚崇光, 田中真人

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担当区分：研究分担者

超短パルス高強度レーザーとプラズマの相互作用を利用した電子加速であるレーザー加速で発生する高エネルギー電子線を用いて、磁性体の分析、評価を可能とする光子エネルギーが1 keV近傍の円偏光軟X線パルスを発生する。X線パルス幅測定法を開発し、フェムト秒軟X線パルス発生を実証する。また、この円偏光フェムト秒軟X線パルスを用いて、フェムト秒レーザーによる磁性体の超高速消磁のダイナミクスを観測する。
超短パルス高強度レーザーとプラズマの相互作用を利用した電子加速であるレーザー加速では、加速電子群はレーザーとの相互作用により振動し、放射光の様に空間指向性の高いX線（ベータトロンX線）が同時に発生する。本研究では、磁性体の分析、評価を可能とする光子エネルギーが1 keV近傍の円偏光軟X線パルスを得るため、円偏光レーザーを用いたレーザー加速により円偏光のベータトロン軟X線パルスを発生する手法を提案し、その実証を目的としている。
ベータトロンX線発生の理論モデルによると1 keV近傍の軟X線発生には、65 MeV以上のエネルギーを持つ電子線が必要である。2022年度は円偏光レーザーを用いたレーザー加速により65 MeV以上の高エネルギー電子線を発生することを目指した。
レーザー電子加速に用いるチタンサファイアレーザーのパルスエネルギーを1 J（パルス幅40 fs）まで増強した。直線偏光のレーザーパルスをガス密度2E19 cm^-3のヘリウムガスジェットに集光照射し、最高エネルギーが 70 MeVで、ボルツマン分布状のエネルギー分布を持つ電子線を発生した。エネルギー分布の指標となる有効温度は15 MeV、50 MeV以上の電子数は1E6個と見積もられた。
電子加速実験と並行して、円偏光軟X線発生を実証するためのX線磁気円二色性（XMCD）測定系の設計を行なった。また、軟X線パルス幅測定手法について検討を行なった。固体にフェムト秒レーザーを照射すると、固体密度を維持したまま電子系の温度だけが数万度の固体とプラズマの中間状態である Warm Dense Matter （WDM）が過渡的に形成され、吸収端のシフトが起こる。フェムト秒の時間スケールで起こる吸収端シフトを利用したX線パルス幅測定法を考案した。
レーザー電子加速実験には着手したが、年度途中でプラズマ発生用チャンバーの真空ポンプの故障が発生した。修理が出来なかったため、新規に真空ポンプの調達が必要となった。世界的な半導体不足の影響もあり納品に想定以上の時間を要したため、年度後半の大半は、電子加速実験を行うことができなかった。そのため、2022年度に予定していた円偏光レーザーを用いたレーザー電子加速実験は実施できていない。
一方で、円偏光軟X線パルス発生を実証するためのXMCD測定系の設計を前倒しで完了できた。また、フェムト軟X線パルス幅測定にWDM形成との相互相関を利用する手法を考案できた。この手法は2023年度以降に計画しているXMCD測定と同じ計測系を利用できるため、実験実施上でも利点があると考えている。
当初計画に対して遅れのある課題と前倒しで実施できた課題があり、全体として見れば当初計画に対しておおむね順調に進展していると評価している。
2023年度は円偏光フェムト秒軟X線パルス発生を実証することを目指す。円偏光レーザーを用いたレーザー電子加速実験を行い、高エネルギー電子線を発生し、同時に得られるベータトロンX線のエネルギー分布、収量等の特性を評価する。レーザーエネルギー、プラズマの電子密度、ガスジェット長、ガス種により電子線の特性を制御し、強磁性体の鉄、コバルト等の3d遷移金属のL吸収端がある700-900 eV領域のX線収量を増強できる条件を明らかにする。
円偏光レーザーを用いたレーザー電子加速で発生するベータトロン軟X線を用いてコバルト薄膜のXMCD測定を行う。XMCD測定の際にコバルト薄膜に印加する磁場方向を反転することにより、L2、L3吸収端での吸収率の増減が反転するXMCDスペクトルを得、円偏光軟X線発生を実証する。また、銅薄膜にフェムト秒レーザーを照射し、WDM形成がもたらす吸収端シフトに起因するL吸収端（~930 eV）近傍のX線吸収率変化を、X線、レーザーの遅延時間を変化させてポンプ・プローブ法で測定する。吸収率の時間変化からX線パルス幅を評価し、フェムト秒軟X線パルス発生を実証する。
透明コンポジットシンチレータを用いた高効率・高精細・大判中性子シンチレータの実現

研究課題/研究課題番号：18H03468 2018年4月 - 2021年3月

科学研究費助成事業基盤研究(B)

渡辺賢一, 山崎淳, 柳田健之

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担当区分：研究分担者

配分額：1040000円（直接経費：800000円、間接経費：240000円）

中性子検出を目的としたシンチレータとして、透明コンポジットシンチレータという形態の中性子シンチレータ開発を進めた。透明コンポジットとして、中性子コンバータであるLiF粉末とEu:CaF2シンチレータ粉末を混合して透明樹脂で固めたもの、およびLiガラスシンチレータ粉末を透明樹脂で固めたものが有力な候補となったが、再現性、歩留まりという観点からは、後者に優位性があるという結論に至った。これにより大判中性子シンチレータを実現する見通しを得た。
これまで、高精細、高効率かつ大面積を有する中性子シンチレータを実現することは困難であった。これを、透明コンポジット、特にLiガラス粉末を透明樹脂で固めたものを用いることで実現できる見通しが得られた。混合樹脂を固めるという製造工程であるため、大判化のみならず、薄膜化、小型化と、比較的自由に形状を制御可能である。中性子イメージングや医療分野における中性子計測等への応用が期待できる。
レーザー駆動フェムト秒ガンマ線パルスを用いた中性子発生

研究課題/研究課題番号：16H04090 2016年4月 - 2019年3月

三浦永祐

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担当区分：研究分担者

レーザー加速電子線により発生するガンマ線を用いた超短パルス中性子源の実現を目指した研究開発を行った。高エネルギー、高電荷量のレーザー加速電子線を発生するために、フェムト秒レーザー装置を高性能化した。粒子シミュレーションを用いて、高電荷量のレーザー加速電子線の発生条件を調べた。中赤外域のフェムト秒レーザーパルスを用いることによって、高電荷量の電子線を発生する効率の良いレーザー電子加速が可能なことを示した。
中性子線は物質の透過力が高く、また軽元素の識別能力が高いという特徴を持ち、材料の分析ツールとして有用である。しかし、中性子源の利用は原子炉や大型加速器施設に限られており、小型中性子源の実現が期待されている。本研究では、原理的には高速中性子が発生せず、放射線遮蔽や減速材が非常にコンパクトにできるレーザー駆動超短パルス低速中性子発生方法を提案し、その実現に向けた基盤技術を確立することができた。本研究成果をさらに発展させることにより実験室規模の小型中性子源が実現でき、将来的には材料分析等に利用されることが期待できる。

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