National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology
National Institute of Radiological Science: NIRS-Repository / 放射線医学総合研究所 学術機関リポジトリNot a member yet
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H-mode operation scenarios in JT-60SA initial research phase predicted by integrated core-pedestal-SOL/divertor simulation
No full textAn integrated simulation encompassing core-pedestal-SOL/divertor regions was performed for the first time in the world to establish H-mode operation scenarios in the JT-60SA initial research phase. The simulation demonstrated that the baseline H-mode scenario will achieve its target performance parameters for normalized beta β_N?1.8 and energy confinement factor H_98y2?1, while maintaining divertor heat flux well below maximum allowable limit q_∥<10MW/m^2 through controlled extrinsic impurity gas injection. This accomplishment addresses both ITER/DEMO-relevant operational objectives and scientific research priorities. The predictions were enabled by implementing advanced models and codes that analyze the complete plasma volume, with specific focus on achieving compatible density predictions between the SOL/divertor and pedestal regions to optimize both plasma performance and divertor heat load reduction. This integrated simulation framework significantly enhances predictive capabilities for future tokamak operations, providing essential insights for advancing research at JT-60SA, ITER, and next-generation fusion reactors.QSTフュージョンエネルギーワークショップconference presentatio
OPTIMAL DESIGN OF FAST PLASMA BOUNDARY CONTROL CONSIDERING VERTICAL INSTABILITY FEATURES USING IN-VESSEL COILS IN JT-60SA
No full text本研究では、真空容器内コイルのコイル電流変化量を固定とする制限付き最小二乗法を用い超伝導コイルのコイル電流変化量を算出する手法を導入した。これにより、コイル時定数の異なる両コイルの協調によるプラズマ形状制御を初めて実現し、真空容器内コイルによる高速位置制御を維持しつつ、超伝導コイルによる制御で楕円度や三角度などの形状パラメータが指定可能となった。本手法は、従来のように両コイルによる制御を分離する手法とは異なり、真空容器内コイルの寄与を考慮した超伝導コイル制御を可能とするものである。その結果として、制御由来の振動を抑え、高楕円度~2を達成した。この成果は、JT-60SAにおける先進的なプラズマ平衡制御に貢献するものであり、発表に値する。QSTフュージョンエネルギーワークショップconference presentatio
量子人材育成プログラムと共通テストベッドの整備
No full text固体量子センサの社会実装に向けて実施している量子人材育成プログラムと共通テストベッドの整備についての現状を報告する。固体量子センサの特徴を生かした研究が盛んであるが、これまでのセンシングの原理と異なるため新規参入障壁が高いことから、固体量子センサコンソーシアムを設立した。この中で共通テストベットを利用した量子人材育成プログラムや情報交換の場を提供し、固体量子センサの社会実装を進めた。また展示会等に出展し、広く一般に量子技術への興味や関心の喚起する活動を行った。QST高崎サイエンスフェスタ2025conference presentatio
Development of Aperiodic Multilayer-Coated Gratings and Their Application to Tender X-Ray Spectroscopy
No full textWe have developed a flat-field spectrograph with an aperiodic W/B4C multilayer-coated grating for use in the 2–4 keV tender X-ray range. We report several results of electron microscopy-based tender X-ray emission spectroscopy, including high-resolution emission spectra of In-L and Sn-L from indium-tin-oxide (ITO), a well-known transparent conducting oxide. Furthermore, we present another application of aperiodic multilayers: the design of a tender X-ray beamline for use at NanoTerasu, capable of delivering practical throughput over the 1–5 keV energy range.QST International Conferenceconference presentatio
JT-60SAのECRH周波数帯におけるミリ波吸収板と第一壁のミリ波吸収特性計測
No full textJT-60SAでは82、110、138 GHzのMW級ミリ波を用いて電子サイクロトロン加熱(ECRH)を行う。大電力ミリ波のパワー計測にはダミーロード（ミリ波を一部吸収する材質の内壁で多数反射させてミリ波を吸収する機器）が用いられるが、吸収しきれなかったミリ波が反射されジャイロトロンに到達するとジャイロトロンの発振効率が落ちることが報告されている。本発表ではダミーロードの性能を詳細に評価、改良するため、ミリ波吸収材料の吸収率の入射角依存性及び偏波依存性を高精度で測定する手法を開発し、計測した吸収率からダミーロードの評価を行った結果を報告する。第42回 プラズマ・核融合学会 年会conference poste
JT-60SA TFコイルとEFコイルの設置誤差によるクエンチ検出電圧の推定
No full textJT-60SAの超電導コイルはTFコイル，EFコイル，およびCSから構成されている。各コイルはクエンチ検出(QD)システムによって常伝導転移の発生が監視されている。理想的には，EFコイルとTFコイルは直交しており誘導電圧は発生しない。しかし，EFコイル通電時，TFコイルのQD電圧において閾値を超える電圧が確認された。本誘導電圧の原因として，各コイルの寸法公差や設置誤差により，TFとEFコイル間の相互インダクタンスを発生させ，TFコイルに電圧が誘起される。本研究では，解析により各コイルの誤差によって生じる相互インダクタンスとQD電圧を評価した結果を報告する。第110回 低温工学・超電導学会研究発表会conference presentatio
Final Draft of PETSIRD v1.0: A Proposed Standard for PET Raw Data
No full textStandardization of unprocessed raw list-mode data for emission tomography (ET) is anticipated to enable the development and optimization of novel methods including machine learning. The Emission Tomography Standardization Initiative (ETSI) was founded in 2022 by an international consortium of academic and industry experts to define open, extendable, and vendor-agnostic ET data formats, currently focusing on the development of PETSIRD (“PET Emission Tomography Standardization Initiative's Raw Data“) open standard for Positron Emission Tomography (PET) list-mode raw data. The components of PETSIRD include (i) the description of data elements (coincidence events, geometry, correction factors, physiological signal etc.), (ii) a container of the data elements architecture and its access protocols built with the investigational prototype YARDL (Microsoft Research) meta-language, (iii) a simple higher-level software library to access the data elements and (iv) use-case software toolkit facilitating the basic utility of the standard.2025 IEEE NSS MIC RTSDconference presentatio
電子線照射生成 NV センターによる ダイヤモンド光学フォノン場強度の増幅
No full textダイヤモンド中の窒素空孔（NV）センターは、大きな(約 5.5 eV)バンドギャップ 内の深い位置に安定したスピン準位を有しており、準位の読出しによる量子センサ や量子ビットへの応用が期待されている材料である。量子センサに関しては、原理 的には、準位が電場、磁場、温度場、歪場によってシフトすることに基づいており、 外場との相互作用の形式について基礎物理を理解することは重要である。歪場との 相互作用については、従来は機械的共振器などを使用して実施されており、量子系 操作の自由度拡張による量子センシングや量子情報科学への貢献が期待されている。 一方で、我々は、高強度光電場による非線形光学効果を介したコヒーレントな光学 フォノン場(周波数~40 THz)により生じる過渡的な歪場(緩和時定数~7 ps)に注目し、 これまでに NV センターを起源とする非線形分極の寄与によるダイヤモンド中の光 学フォノン場の増強について報告している。[1]本研究では、その増強効果の詳細の 解明を目指して、電子線照射により生成された NV センターを含むダイヤモンドに ついて光学フォノンを計測した結果について報告する。第39回ダイヤモンドシンポジウムconference poste
Sawteeth Dynamics in JT-60SA Baseline Scenarios with Effects on NTM Onset
No full textJT-60SAのプラズマ電流4.6 MA を持つOP2 baseline放電におけるEUのコードを用いた鋸歯状振動 の不安定性のモデリングを行った結果について発表する。高密度運転シナリオでは 鋸歯状振動 の不安定性の発生間隔が0.47秒と予測される。また、 鋸歯状振動の不安定性による新古典テアリングモード不安定性の誘起についてのEUのコードを用いたモデリング結果も発表する。30th IAEA Fusion Energy Conference (FEC2025)conference poste
Narrow Inhomogeneous Distribution and Charge State Stabilization of Lead-Vacancy Centers in Diamond
No full textLead-vacancy (PbV) centers in diamond with a large ground state splitting are expected to be a building block of quantum network nodes. Due to the heaviness of the Pb atom, it is challenging to fabricate high-quality PbV centers with a narrow inhomogeneous distribution and stable charge state. In this study, for the formation of the PbV centers, high-temperature anneal up to 2300 °C is performed after Pb ion implantation. At a lower temperature of 1800 °C, the PbV centers show a large inhomogeneous distribution and spectral diffusion, while higher temperatures of 2200–2300 °C leads to narrow inhomogeneous distributions with standard deviations of ≈5 GHz. The charge state transition of the PbV centers formed at 2200 °C occurs by capturing photo-carriers generated from surrounding defects under 532 nm laser irradiation. Finally, multiple stable PbV centers with nearly identical photon frequencies are obtained, which is essential for applications in quantum information processing.journal articl