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論文

High-resolution Compton cameras based on Si/CdTe double-sided strip detectors

小高 裕和*; 一戸 悠人*; 武田 伸一郎*; 福山 太郎*; 萩野 浩一*; 齋藤 新也*; 佐藤 有*; 佐藤 悟朗*; 渡辺 伸*; 国分 紀秀*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 695, p.179 - 183, 2012/12

https://doi.org/10.1016/j.nima.2011.12.061
 被引用回数：23 パーセンタイル：84.01(Instruments & Instrumentation)

Si/CdTe半導体両面ストリップ検出器(DSD)を用いた新しいコンプトンカメラの開発を行った。このカメラは、各面において電極が128ストリップ(250$$mu$$mピッチ)で分割されている、厚さ500$$mu$$mのSi-DSDと4層の厚さ750$$mu$$mのCdTe-DSDから成り、ファインピッチのDSDを4mm間隔で積層配置することで、高角度分解能(356keVで4.5度、662keVで3.5度)を有しかつ小型な装置を実現している。許容できる検出効率を保ちつつこのような高解像度を得るために、コンプトン散乱連続スペクトルを用いたエネルギー較正法と、CdTe-DSD内の深度計測を用いたデータ処理法を新たに試みた。さらに、同時マルチエネルギーイメージングの結果を用いて、カメラの撮像能力について詳細な検討を行った。

論文

Applications and imaging techniques of a Si/CdTe Compton $$gamma$$-ray camera

武田 伸一郎*; 一戸 悠人*; 萩野 浩一*; 小高 裕和*; 湯浅 孝行*; 石川 真之介*; 福山 太郎*; 齋藤 新也*; 佐藤 有*; 佐藤 悟朗*; et al.

Physics Procedia, 37, p.859 - 866, 2012/10

https://doi.org/10.1016/j.phpro.2012.04.096
 被引用回数：22 パーセンタイル：98.43(Physics, Applied)

ASTRO-Hミッションのために開発されたSi/CdTe半導体両面ストリップ検出器(DSD)を利用したコンプトンカメラを用い、放射線ホットスポットのモニタリングの実行可能性チェックを目的とした複数放射線源の画像化実験を行った。本装置は半導体検出器によって与えられた良好なエネルギー分解能により、既に商業的な画像処理システムが提供するホットスポットの画像可能力に加え、複数の放射性同位元素を同定する能力を有する。今回の実験では、$$^{133}$$Ba(356keV), $$^{22}$$Na(511keV)及び$$^{137}$$Cs(662keV)の三放射性同位元素を同時に測定し、これらの画像化に成功した。5つの検出器モジュール(有効面積: 1.7$$times$$10$$^{-3}$$cm$$^2$$)を積み重ねることによって、662keVの$$gamma$$線に対し、検出効率1.68$$times$$10$$^{-4}$$、及び、3.8度の角度分解能を確認した。本装置は、より多くの検出器モジュールをスタックすることにより、さらに大きな検出効率を達成することが可能である。

報告書

耐熱セラミックス複合材料の照射試験; 第1次予備照射試験(97M-13A)照射後試験中間報告

馬場 信一; 鈴木 世志夫*; 高橋 常夫*; 石原 正博; 林 君夫; 斎藤 保; 相沢 静男; 斎藤 隆; 関野 甫

JAERI-Research 2001-028, 109 Pages, 2001/03

JAERI-Research-2001-028.pdf:4.55MB

原研では、高温工学試験研究炉(HTTR)を用いた先端的基礎研究の課題の1つである「耐熱セラミックス複合材料の照射損傷機構の研究」のため、材料試験炉(JMTR)を用いた予備照射試験を進めている。本報告は、このうちの最初のキャプセル(97M-13A)に装荷した試料について、これまでに行った照射後試験(PIE)の結果をまとめたものである。照射後試験は(1)寸法変化(2)熱膨張率(3)X線パラメータ(4)不純物放射能について測定した。黒鉛系及びSiC系複合材料の測定結果は、既存の文献データと同様の傾向を示した。SiC繊維強化及びSiC粒子分散強化複合材料については、モノリシック材料と同様に、温度モニター効果が観察された。

報告書

炭素繊維の加熱処理にともなう引張特性とX線パラメータの変化

斎藤 保; 馬場 信一; 衛藤 基邦

JAERI-Research 99-070, p.21 - 0, 2000/01

JAERI-Research-99-070.pdf:1.32MB

次世代の高性能材料の一つとしてC/C複合材料は原子力の分野でも注目されている。この材料のもつ軽量で機械的強度が高く、優れた熱特性を示すという利点は主原料となる炭素繊維の特性を生かしたもので、繊維を改良することによりC/C材の機能性をさらに高めることができる。本研究は炭素繊維の高性能化に必要な基礎データを得ることを目的としたもので、繊維の引張特性に及ぼす加熱処理温度の影響を検討した。最高2800$$^{circ}C$$までの所定の温度で加熱処理したPAN系繊維について引張強度とヤング率の変化を測定し、同繊維の熱処理にともなう結晶構造の変化との関係を検討した。その結果、炭素繊維のヤング率の増加を結晶子の配向性の変化と関連づける既存のモデルを改良したほか、繊維の破断強度の低下に及ぼす結晶成長の影響について論じた。

報告書

Development of carbon/carbon composite control rod for HTTR, 2; Concept, specifications and mechanical test of materials

衛藤 基邦; 石山 新太郎; 深谷 清; 斎藤 保; 石原 正博; 塙 悟史

JAERI-Research 98-003, 34 Pages, 1998/01

JAERI-Research-98-003.pdf:1.26MB

HTTR用制御棒に炭素複合材料を適用することを目的として、制御棒の概念及び仕様の検討、候補材料の強度試験データの所得、及びボルト等の要素に自重によって発生する応力の評価を行った。本概念では制御棒は10個のユニットから成り、それらを炭素複合材料製M16ボルトで長手方向につなげる構造とした。引張、圧縮、曲げ、せん断等の機械的強度データを2種類の候補材料(アクロス社製AC250及び東洋炭素社製CX-270)について室温にて取得した。これらの強度データの平均値の1/3または1/5を暫定的設計強度とし、別途製作した外筒、M6ギルト、M8ボルト等の要素に発生する応力と比較したところ、安全率は、外筒の引張応力で66、M16ボルトの引張とせん断で各々8.8と8.5、端部支持用M8ボルトのせん断で2.43となり、機械的な健全性が明らかになった。

報告書

一方向炭素繊維強化複合材料の中性子照射による熱伝導率変化

斎藤 保; K.Deng*; 中野 純一; 山田 禮司

JAERI-Research 97-001, 18 Pages, 1997/01

JAERI-Research-97-001.pdf:0.85MB

次世代の核融合炉の実現にとってプラズマ対向材料の開発が必要であり、C/C材が有力な候補材料となっている。ここでは、より高熱伝導性を持つ材料として、炭素繊維束を一方向に配列したC/C材料(MFC-1)について、中性子照射(1070K,0.7dpa)による熱伝導率の低下を測定した。その結果、熱伝導率は室温の値で照射前の20%に低下したが、測定時の温度依存性も大きく、900Kでは照射前の45%であった。フォノンの平均自由行程を、ウムクラップ過程、結晶粒界、照射欠陥の3要素に分けて計算し、照射による熱抵抗の増加及び焼鈍による回復結果について測定時の温度依存性も含めて論じた。

論文

原研軽イオンマイクロビーム装置

神谷 富裕; 須田 保*; 石井 保行; 齋藤 勇一; 田中 隆一

BEAMS 1994: 第5回粒子線の先端的応用技術に関するシンポジウム講演論文集, p.15 - 18, 1994/00

高分解能イオンビーム分析のための軽イオンマイクロビーム装置が製作され、原研3MVシングルエンド加速器のビームラインに設置された。加速器の電圧安定度は$$pm$$1$$times$$10$$^{-5}$$以下である。ビーム集束実験において、ビームサイズ0.4$$times$$0.4$$mu$$m$$^{2}$$、ビーム電流77pAのビームスポットを達成した。使用したビームは、2MeVのヘリウムである。今回はサブミクロンビーム形成のために設計されたビーム光学系について、及びビームサイズ計測について報告する。

論文

炭素繊維の径方向熱膨張係数の測定

斎藤 保; 野村 真三; 今井 久

炭素, 146, p.22 - 26, 1991/00

https://doi.org/10.7209/tanso.1991.22

炭素繊維は複合材料に欠かせない重要な素材であるが、その特性測定はきわめて困難である。これはその寸法のためで、とくに直径方向において難しい。ここでは走査電子顕微鏡に高温ステージを取り付け、画像の温度変化を解析することにより、径方向の熱膨張係数を測定した。また、繊維軸まわりの結晶の配向関数を測定し、単結晶の熱膨張係数を用いて同じ熱膨張係数を計算で求めた。2つの異なった方法で得た熱膨張係数は満足のいく、一致を示し、画像解析による熱膨張係数測定法が、炭素繊維の径方向熱膨張の測定に大変有効であることが分かった。

報告書

高温工学試験研究炉炉床部断熱用材料、ASR-ORB炭素材料の寸法安定性と断熱性

松尾 秀人; 斎藤 保; 今井 久

JAERI-M 89-080, 18 Pages, 1989/06

JAERI-M-89-080.pdf:0.78MB

高温工学試験研究炉の炉床部断熱構造物にとって、寸法安定性は断熱性とともに重要な性質のひとつである。この材料に選定されているASR-ORB炭素材料の原子炉寿命中における寸法と断熱性の耐久性を、これら性質に関する試験結果と微細構造に関する研究成果を使用して評価した。この結果、炉床部断熱構造物の寿命末期における寸法変化は0.1%以下の収縮に止まり、また断熱性の劣化も試料間のバラツキの範囲内に止まる見通しであることが明らかになった。

論文

PAN系T-300炭素繊維の空気酸化速度とその機構

野村 真三; 斎藤 保; 今井 久

炭素, 0(140), p.275 - 281, 1989/00

https://doi.org/10.7209/tanso.1989.275

A.R.PAN T-300炭素繊維の空気酸化速度を500~600$$^{circ}$$Cの温度範囲で測定した。酸化速度は次の自触媒型の反応速度式で記述できた。d$$alpha$$/dt=k$$alpha$$(1-$$alpha$$)活性化エネルギー$$Delta$$H=-22.7kcal/molであり、黒鉛化された炭素繊維の1/2であった。均一肉減り酸化モデルは反応速度式およびSEM観察結果から否定された。SEM観察、ラマン分光の結果を総合して、上式の自触媒型酸化モデルの律速段階を議論した。

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