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照射

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1: 2016/07/26(火) 21:42:36.71 ID:CAP_USER
【プレスリリース】レーザーの対向照射による核融合燃料の高効率加熱に成功 - レーザー核融合の実用化へ前進 - 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/48719
https://research-er.jp/img/article/20160726/20160726174634.png


光産業創成大学院大学(浜松市西区、学長 加藤義章)、トヨタ自動車株式会社(本社 豊田市、代表取締役社長 豊田章男)、浜松ホトニクス株式会社(本社 浜松市中区、代表取締役社長 晝馬明)らは、核融合燃料に対向して設置したレーザーから強度を変えて 3段階で対向2ビーム(計6ビーム)照射することで、効率の良い核融合燃料の新たな加熱機構を発見しました。これは、大型のレーザー核融合施設と比較してレーザー本数が少なくコンパクトな装置でも核融合燃料を圧縮でき、十分に加熱、発光可能なことを示したものであり、将来のレーザー核融合実用化に向けて前進しました。本研究成果は、7月28日(木)付け米国物理学会誌「PhysicalReviewLetters(フィジカル・レビュー・レターズ)」の電子版に掲載される予定です。また、10月17日(月)から6日間、国際原子力機関(IAEA)が京都で主催する「第26回IAEA核融合エネルギー会議」で本研究成果を発表する予定です。なお、本研究チームは、光産業創成大学院大学、トヨタ自動車株式会社先端材料技術部、浜松ホトニクス株式会社中央研究所、株式会社豊田中央研究所、名古屋大学未来社会創造機構、公益財団法人レーザー技術総合研究所、米国ネバダ大学リノ校、国立研究開発法人産業技術総合研究所の8研究機関19名の研究者で構成されています。


研究成果の概要

本研究では、直径500マイクロメートル(マイクロは百万分の一)、殻の厚み7マイクロメートルの球殻状の核融合燃料に、最初にピーク強度3000億ワット毎平方センチメートル(3.0×1011W/cm2)、パルス幅25.2ナノ秒(ナノは十億分の一)のフットパルスレーザーを対向2ビーム照射し、核融合燃料を内向きに加速させます。次に加速された核融合燃料に、ピーク強度21兆ワット毎平方センチメートル(2.1×1013W/cm2)、パルス幅300ピコ秒(ピコは兆分の一)のスパイクパルスレーザーを対向2ビーム照射し、中心部に押し込んでコア(高密度化した燃料)を形成します。最後に形成されたコアにピーク強度670京ワット毎平方センチメートル(6.7×1018W/cm2)、パルス幅110フェムト秒(フェムトは千兆分の一)のヒーターパルスレーザーを対向2ビーム照射してコアを加熱、発光させます。このように核融合燃料の圧縮によるコアの形成後にヒーターパルスレーザーでコアの加熱を行う「高速点火方式」でコアからのX線発光を観測したのは初めてであり、またこの発光はスパイクパルスレーザー照射後の状態と比較して6倍以上にも増大していました。今回の成果は、ヒーターパルスレーザー照射前にコアの形成に必要なエネルギーを2段階に分けて照射して核融合燃料から無駄なく低温高密度なコアを形成したこと、精緻に光軸とタイミングを合わせた対向2ビーム照射を実現したこと、また3段階それぞれのビームの集光位置を工夫したことによります。

観測結果をシミュレーションで確認した結果、コアへ対向2ビーム照射をすることで、レーザーパルスがコアの縁で吸収されて光の速度に近い高速の電子流が発生し、この高速の電子流がコア中央部で交差して強い磁場(500万ガウス以上)が形成され、電子流を構成する電子がこの磁場に巻き付き、コアが効率よく加熱されていることが分かりました。ヒーターパルスレーザーからコアへ伝搬されたエネルギー変換効率は14%程度と見積もられ、米国、日本、中国の大型レーザー施設の実験結果(3〜7%)を大きく上回っています。

コアへレーザーを照射するとこのような強い磁場が発生し、コアを効率良く加熱できる可能性があることは10年以上前のシミュレーション結果から提案されていましたが、コアの密度が高くなると、磁場をつくるための電流がコアの電子、イオンとの衝突でかき消されてしまうため、将来のレーザー核融合の実現に向けてコアがより高密度化されるとこの加熱機構は機能しないとされていました。しかし今回の発見により、高密度なコアでも対向の高速電子流が交差すると磁場が形成されてこの加熱機構が維持されることが分かりました。この加熱機構は、レーザー本数が多く大型のレーザー核融合施設と比較して小型でコンパクトなレーザー核融合施設でのレーザー核融合実用化が期待できることを示したものです。

今後は、引き続きコンパクトな装置でのコア加熱の効率化、レーザーの大出力化を進め、レーザー核融合の実用化に向けた研究開発を進めていきます。

続きはソースで

 
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引用元: 【エネルギー技術】レーザーの対向照射による核融合燃料の高効率加熱に成功 レーザー核融合の実用化へ前進 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/07/23(土) 09:20:26.52 ID:CAP_USER
光照射だけでスピン偏極電流が発生する磁性トポロジカル絶縁体 | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160720_4/
光照射だけでスピン偏極電流が発生する磁性トポロジカル絶縁体 | 60秒でわかるプレスリリース | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160720_4/digest/


現在、電子の持つ電荷とスピンの両方を利用する新しい電子工学で、次世代の省電力・不揮発性の電子素子の動作原理を提供すると期待されている「スピントロニクス」の研究が進展しています。そのような中、スピントロニクス応用への有力な候補の一つが「トポロジカル絶縁体」です。

トポロジカル絶縁体は、内部は絶縁体であるにもかかわらず、表面にはスピン(電子の自転運動)の向きが揃った(スピン偏極した)ディラック電子が流れており、金属のように電気伝導を示します。通常は、逆向きにスピン偏極した電子も流れているため磁性を示しませんが、電流を流すと特定の向きのスピン密度が増加して、磁気的性質が変化します。この変化をスピントロニクスに応用したいのですが、電流を流すことで熱が発生してエネルギーが逃げてしまうという欠点があります。

一方で、物質が光を吸収することで電子の運動状態が変化したときに生じる電流を「光電流」といいます。発生した光電流のスピンが揃っている場合は、スピン偏極光電流と呼ばれます。

続きはソースで

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引用元: 【物性物理学】光照射だけでスピン偏極電流が発生する磁性トポロジカル絶縁体 高速スピントロニクスへの応用に前進 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/06/27(月) 07:15:20.21 ID:CAP_USER
エジプトの猫ミイラ、新X線技術で撮影に成功 | ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/062400237/
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/062400237/1.jpg
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/062400237/02.jpg


 近い将来、古代エジプトの謎の解明が大きく進むかもしれない。新しいCTスキャンの画像技術を使えば、巻かれた布を外さなくても、ミイラの内部を詳しく観察できるようになるためだ。

 南オーストラリア博物館に所蔵されているネコのミイラを使った新しいCTスキャンのテストが成功した。ミイラの正確な年代は不明だが、エジプトでは紀元前600年から西暦250年頃まで、ネコのミイラがよくつくられていた。(参考記事:「動物のミイラの“ヘ~!?”な真実」)

 従来のCTスキャンは検査対象にさまざまな角度から1種類のX線を照射し、撮影した画像を合成することで、内部のデジタル画像を得る。筋肉と骨は、密度の違いによって区別する。しかしミイラの場合、時間とともに皮膚と筋肉は乾燥して密度が高くなる半面、骨は髄を失って密度が低くなるため、精度を上げるのが難しい。(参考記事:「“万能のX線”、発見から115年」)

 新しいX線イメージング法は、この問題を解決する。2種類のX線を照射して、物質の原子番号を割り出し、検査対象の組成を明らかにする。カルシウムや炭素といった元素はそれぞれ固有の原子番号をもつため、内部に含まれる物質の原子番号がわかれば、組成を判断できる。例えば、骨にはカルシウムとリンが詰まっているのに対し、筋肉は大部分が炭素でできているため、両者を区別できるというわけだ。

 オーストラリア、ロイヤル・アデレード病院 放射線科の研修医で、今回の研究を率いたジェームズ・ビューズ氏は「この技術はあらゆるCTスキャナーで用いることができます」と説明する。研究結果をまとめた論文は「Journal of Archaeological Science」の2016年8月号に掲載される。

「検査対象の中身を、これまでよりも少し詳しく知ることができます」とビューズ氏は話す。「骨や筋肉を調べることで、検査対象がどのように生き、どのように命を終えたかを解明したいと考えています」


聖書の証拠集めがミイラの収集に

 南オーストラリア博物館は、今回の研究に使ったネコのミイラの正確な出所を把握していない。ただし、外国の民族学を専門とする上級学芸員で、研究にも参加したバリー・クレイグ氏は、19世紀後半~20世紀前半に博物館が入手した可能性があると説明する。この頃、ロビー・フレッチャー牧師が旧約聖書の証拠を集めるため外国に派遣されている。

「彼は最終的に、エジプトから大量の遺物を集めてきました」とクレイグ氏は話す。南オーストラリア博物館が所蔵するネコのミイラの1つは、フレッチャーが1890年頃にスペオス・アルテミドスで手に入れたものにちがいないという。スペオス・アルテミドスはエジプトのナイル川沿いにある神殿の遺跡で、古代につくられたネコのミイラがいくつも発掘されている。

 ネコはたいてい放し飼いのような状態で暮らしていたが、古代エジプトでは、ネコの女神バステトの怒りを鎮めるため、しばしばネコがささげものにされた。エジプト学の専門家として名高いカイロ・アメリカン大学の教授サリマ・イクラム氏によれば、ささげもののネコは飼育業者から入手し、同時に装飾用の布を選び、祈りの言葉を与えるのが一般的だったという。

 この商売はとてももうかっていた。ネコのミイラのはずが、古代の石を詰めた袋だったという詐欺も横行していた。ビューズ氏は研究対象とした2つのミイラについて、「ネコのミイラの中身が本当にネコかどうか、古代エジプトの偽物をつかまされていないかどうかを確かめたいと思いました」と説明する。

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引用元: 【技術/考古学】エジプトの猫ミイラ、新X線技術で撮影に成功 巻いた布を剥がずに内部の組成を解き明かす [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/06/13(月) 17:26:33.33 ID:CAP_USER9
がん細胞に直接届いて、そこだけに放射線を照射する新たな薬を、日本の研究グループが世界で初めて開発し、マウスで実験した結果、がん細胞を大幅に縮小させることに成功しました。手術を必要とせず副作用もない次世代のがんの治療法につながる成果として注目されています。

新たな薬を開発したのは、放射線の技術を医療などに応用するために、ことし4月に発足した国の研究機関「量子科学技術研究開発機構」のグループです。グループでは、加速器と呼ばれる大型の装置で、ビスマスという金属にヘリウムを衝突させ、放射線が及ぶ距離が0.1ミリと短い「アルファ線」を出す、「アスタチン」という物質を作りました。

そして、「アスタチン」に、がん細胞に集まる性質がある物質を組み合わせることで、がん細胞に直接届いて、半径0.1ミリの範囲だけに放射線を照射する新たな薬を世界で初めて開発しました。

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http://www3.nhk.or.jp/news/html/20160613/k10010554911000.html?utm_int=news_contents_news-main_005

引用元: 【医学】がん細胞に直接放射線を照射 新薬開発 世界初©2ch.net

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1: 2016/06/08(水) 17:50:25.56 ID:CAP_USER
テラヘルツ光照射による高次構造変化を実現 | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160607_2/
テラヘルツ光照射による高次構造変化を実現 | 60秒でわかるプレスリリース | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160607_2/digest/


テラヘルツ(THz)光は、周波数が1兆Hz付近(0.1~100THz)にある電磁波です。電波と光の間の周波数で、両方の特性を持っています。かつては“未踏の光”と呼ばれていましたが、近年、世界的に光源開発が進み、日本でも自由電子レーザーなど高強度THz光源が開発され、それらの装置を活かした応用研究が始まっています。なかでも、高強度THz光と物質の相互作用の解明は、物理、化学、生物分野における新しい現象の発見につながると期待されています。

THz光の周波数は、高分子の高次構造の運動や高分子鎖間の水素結合の振動運動の周波数に相当します。そのため、高強度THz光の照射は高分子の高次構造やその運動状態を変える可能性があります。したがって、高分子の高次構造の変化をTHz光によって誘導できれば、高分子の機能や物性を変える新しい手段が生まれると考えられます。

理研の科学者を中心とする共同研究グループは、ポリヒドロキシ酪酸(PHB)のクロロホルム溶液からポリマー膜を作製する際、大阪大学の自由電子レーザーによって発生した周波数3~8THzのTHz光を照射しました。レーザー共焦点顕微鏡によって、ポリマー膜表面の結晶構造を観察した結果、数マイクロメートル(μm、1μmは1,000分の1mm)サイズの大きな結晶構造をしていました。

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引用元: 【高分子化学】テラヘルツ光照射による高次構造変化を実現 光で高分子の物性や機能を制御する新テクノロジーへ道筋 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/06/04(土) 17:33:49.44 ID:CAP_USER
【プレスリリース】スピンをレーザーで制御する 〜レーザー照射で消磁と金属化を放射光で観測〜 - 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/46935


1.発表者:

津山 智之(研究当時:東京大学大学院工学系研究科 修士課程2年)

Suvankar Chakraverty(研究当時:理化学研究所創発物性科学研究センター 研究員)

十倉 好紀(東京大学大学院工学系研究科 教授、理化学研究所創発物性科学研究センター センター長)

和達 大樹(東京大学物性研究所 准教授)


2.発表のポイント:

•軟 X 線(注1)の反射率の磁気円二色性(注2)を用いて、強磁性の絶縁体酸化物の薄膜において、磁性が消えていく消磁と金属化していく様子の観測に成功した。

•レーザー(注3)を強くあてることで絶縁体であった薄膜が金属となり、消磁の時間スケールが短くなるという画期的な成果を上げた。

•スピンの制御をレーザー強度で調節できる本成果は、レーザーにより磁気情報を場所ごとに操作するなどの実用化につながることが期待される。


3.発表概要:

 放射光施設における軟 X 線を利用した磁気円二色性測定は、最近の技術革新により薄膜やナノサイズの極小試料における磁化の観測が元素別に可能になるなど、物質科学だけでなく、次世代のデバイスとして期待されているスピントロニクスへの応用が期待されています。一方、スピントロニクスにおいては、高速化に向けてスピンの制御を磁場でなくレーザーなどの光により行うことが求められています。東京大学物性研究所の和達大樹(わだちひろき)准教授と同大学院工学系研究科の十倉好紀(とくらよしのり)教授(理化学研究所創発物性科学研究センター センター長)らの研究グループは、ドイツの Helmholtz-Zentrum Berlin の研究グループと共同で、強磁性で絶縁性を示す鉄酸化物 BaFeO3の時間分解磁気円二色性測定(注4)を行い、レーザーを照射することにより消磁と絶縁体から金属への転移(注5)の観測に成功しました。更にレーザー強度を上げていくことで、絶縁体であった薄膜が金属化すると同時に消磁していく時間が短くなることが分かりました。本成果は今後、レーザーによる磁気情報の書き込みなどの際に、レーザー強度によって場所ごとに書き込む情報を変えるなどの応用につながることが期待できます。

 この研究成果は、米国科学誌 Physical Review Letters(6月6日(月)オンライン予定)に掲載されます。

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引用元: 【物性物理学】スピンをレーザーで制御する レーザー照射で消磁と金属化を放射光で観測 [無断転載禁止]©2ch.net

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