中性子イメージング技術を用いた混相流のビジュアル化

Scientific visualization of multi-phase flow by using neutron imaging techniques

呉田 昌俊   ; 飯倉 寛  ; 瀬川 麻里子   

Kureta, Masatoshi; Iikura, Hiroshi; Segawa, Mariko

原子力機構が混相流の可視化と計測技術の一つとして開発を進めてきた中性子イメージング技術に関して原理から最新の応用例までまとめて紹介する。中性子イメージングは、特にアルミニウム合金など軽金属製の複雑形状の容器内での水,オイル,冷媒など軽元素で構成される流体の可視化と計測を得意とする技術であり、さまざまな産業利用,学術利用が期待されている。本報では、さまざまな気液二相流,沸騰二相流,固液二相流の高速度可視化例,高速スキャン中性子4DCTによる可視化例,マルチビーム中性子4DCTによる可視化例を示し、原理と個々の実験の概要を紹介する。

Neutron imaging technique is one of the nondestructive visualization and image-sensing techniques. In this article, advanced neutron imaging techniques on multi-phase flow and some visualization examples were introduced. The most up-to-date high-speed neutron radiography, high-speed scanning neutron 3D/4D CT and multi-beam neutron 4D CT techniques were included with some fundamental application results. Vapor/water flow in a bundle and oil flow in a car engine were visualized by high-speed neutron radiography technique to make clear the unknown phenomena. 4D visualization of painted sand in the sand glass was reported as the demonstration of the high-speed scanning neutron 4D CT technique. And high-speed 4D visualization was demonstrated using the rotating test section with the recording speed of 125 fps.