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高速炉用破損燃料位置検出のための標識ガス分析におけるArバックグラウンドの低減

Reduction of argon background in the tag gas analysis for failed fuel detection and location of the fast reactor

岩田 圭弘; 伊藤 主税; 原野 英樹*; 青山 卓史

Iwata, Yoshihiro; Ito, Chikara; Harano, Hideki*; Aoyama, Takafumi

レーザ共鳴イオン化質量分析法(RIMS)による高速炉タグガス分析について、「もんじゅ」の破損燃料位置検出システム(FFDL)で要求されるpptレベルのKr検出感度を向上させるため、Arに由来するバックグラウンドの低減方策を検討した。主な課題はレーザ光の散乱に由来する光電子によるイオン化で生じるAr二量体イオン($${rm Ar}_2^+$$)の$$^{80}{rm Kr}$$への干渉である。Ar由来の非共鳴イオンの抑制を目的として、生成イオンを検出器に引き出す電極に対して、(1)スリット型電極孔の採用,(2)ポリカーボネート絶縁体板を用いた電極カバーの2点を考案した。前者はKr共鳴イオンが生成されるレーザ光路に沿ったスリット型の電極孔形状によりS/N比を改善する手法であり、従来の電極との比較測定により$${rm Ar}_2^+$$の信号が約1/3に低減し、検出限界に対応する信号のゆらぎを解析系の回路ノイズ程度まで軽減できた。今後は絶縁体による電極カバーの効果測定に加えて、回路系のノイズ低減策を検討し、高速炉FFDL技術の高度化を目指す。

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