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野口 悠人; 丸山 孝仁; 上野 健一; 小舞 正文; 武田 信和; 角舘 聡
Fusion Engineering and Design, 109-111(Part B), p.1291 - 1295, 2016/11
被引用回数：2 パーセンタイル：17.78(Nuclear Science & Technology)本論文ではITERブランケット遠隔保守機器のハンマー打撃試験について報告する。ITERではブランケット遠隔保守機器として軌道ビークル型を採用しており、円弧状の軌道を真空容器の赤道面に敷設し、数ヶ所のポートから強固に支持をとる構造となっている。ITER真空容器赤道ポートでの地震応答加速度スペクトルはピークが14Gに及ぶ過酷なものであり、ブランケット遠隔保守機器の構造健全性を示すためにはシステムの動的応答評価が不可欠である。今回、有限要素法による地震解析を検証するとともに実験的に減衰率を測定するため、ブランケット遠隔保守機器フルスケールモックアップのハンマー打撃試験による実験モーダル解析を実施した。打撃試験によりフルスケールモックアップの主要な垂直振動モードの固有周波数が7.5Hzであり減衰率が0.5%であることが得られた。大地震などの大振幅振動時にはより大きな構造減衰が予測されるものの、小振幅加振時の動的特性と有限要素法による弾性解析結果との一致を確認した。
齋藤 真貴子; 上野 健一; 丸山 孝仁; 村上 伸; 武田 信和; 角舘 聡; 中平 昌隆*; Tesini, A.*
Fusion Engineering and Design, 89(9-10), p.2352 - 2356, 2014/10
被引用回数：8 パーセンタイル：50.23(Nuclear Science & Technology)ITERプラズマ運転終了後、真空容器内には放射化ダストが堆積する。ブランケット遠隔保守装置(IVT)は、真空容器内に展開されブランケットの交換を行う。その後IVTはホットセル建屋(HCF)に戻り、IVT自身もメンテナンスが必要となる。その際、IVT表面に付着した放射化ダストによりメンテナンス作業員が被ばくすると想定される。本研究では、HCFでのメンテナンス作業中の被ばく量を評価するため、IVTのダスト汚染量の見積を行った。ITERではIVT汚染シナリオが想定されている。また、プラズマ運転終了後からIVTのメンテナンスが行われるまでの時間を345日と仮定している。これらのシナリオから、汚染源を無限平板と仮定して放射化ダストからの実効線量率を計算した。その結果、W-181とTa-182が支配的な核種であることがわかった。ダストがすべてW-181又はTa-182であると仮定すると、それぞれ実効線量率は400
Sv/hと100Sv/hであった。また、ITERで決められている線量規制値と想定されている年間最大作業時間から、実効線量率制限値を算出し、これは4.18Sv/hという値であった。この値を満たすために、除染プロセスを仮定し、除染後の実効線量率を算出した。
上野 健一; 油谷 篤志; 齋藤 真貴子; 丸山 孝仁; 武田 信和; 村上 伸; 角舘 聡
Plasma and Fusion Research (Internet), 9, p.1405012_1 - 1405012_4, 2014/02
To reduce the maintenance workers dose rate caused by activated dust adhering to the ITER blanket remote handling system (BRHS), the dust must be removed from the BRHS surfaces. Dust that may adhere to the top surface of the BRHS rail from cyclic loading of the in-vessel transporter was considered to be the most difficult aspect for dust removal. Dust removal experiments were conducted to simulate the materials, conditions, and cyclic loading of actual BRHS operations. Tungsten powder was used to simulate the dust. A combination of dust removal methods including vacuum cleaning and brushing were applied to simulated dust that adhered to the test pieces. The results show that simulated dust was able to be removed following a 60-second vacuum cleaning and an additional 60-second vacuum cleaning and brushing. Trace amounts of simulated dust (7.8
10
g/mm
) still remained after this additional cleaning.
武田 全康; 山崎 大; 曽山 和彦; 丸山 龍治; 林田 洋寿; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 久保田 正人; 相澤 一也; 新井 正敏; et al.
Chinese Journal of Physics, 50(2), p.161 - 170, 2012/04
The construction of a new polarized neutron reflectometer is now in progress at the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). MLF has the world's brightest pulsed neutron and muon sources (JSNS and MUSE). The user program of MLF has been already started in 2008, and now nine neutron and two muon spectrometers are in operation. Installation of the new reflectometer was expected to be completed in March 2011. However, the construction was interrupted by the massive earthquake hitting northeast Japan, including Tokai-mura where J-PARC is located. We expect to restart the user program of the new polarized neutron reflectometer at the beginning of next year (2012).
中島 健次; 河村 聖子; 菊地 龍弥; 中村 充孝; 梶本 亮一; 稲村 泰弘; 高橋 伸明; 相澤 一也; 鈴谷 賢太郎; 柴田 薫; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 80(Suppl.B), p.SB028_1 - SB028_6, 2011/05
被引用回数：143 パーセンタイル：95.96(Physics, Multidisciplinary)アマテラスは、J-PARCの物質・生命科学実験施設に設置された冷中性子ディスクチョッパー型分光器であり、結合型水素モデレーターと新開発の高速ディスクチョッパーの組合せで、高分解能,高強度を両立させる最新鋭の中性子分光器である。今回の発表では、これまでの機器調整とユーザー利用の成果を踏まえ、アマテラスの現状と性能、そして、得られた成果の例を示す。
鳥井原 誠*; 丸山 誠*; 鈴木 健一郎*; 並木 和人*
JNC TJ7400 2005-034, 179 Pages, 2004/02
JNC-TJ7400-2005-034.PDF:31.02MB
結晶質岩の脆性破壊現象を解明し、そのメカニズムをモデル化することは掘削損傷領域の物性評価において重要となる。しかしながら、岩盤の破壊や塑性化などの非弾性状態の岩盤物性を定量的に表現できる数値解析手法はほとんど現存しないのが実情である。そこで本研究では、応力集中による岩盤破壊や塑性化のメカニズムを明らかにし、その領域の岩盤物性を表現できる解析手法を開発することを目的とする。
鳥井原 誠*; 丸山 誠*; 桑原 徹*; 鈴木 健一郎*
JNC TJ7400 2005-032, 206 Pages, 2003/02
JNC-TJ7400-2005-032.PDF:29.17MB
結晶質岩の脆性破壊現象を解明し、そのメカニズムをモデル化することは掘削損傷領域の物性評価において重要となる。本研究では、花崗岩を対象として、脆性破壊過程における岩石中のクラックの進展を構造解析、一軸および三軸圧縮/伸長試験、弾性波速度、比抵抗値の計測および、空洞模型試験により調べた。その結果、以下の知見を得た。(1)3次元構造解析の結果、脆性破壊の進行に伴い発生・進展するクラックは、破壊応力の90%から100%に達するまでの間、そのクラック直径が増加するにも関わらず、クラック個数密度は変化しない。(2)多方向の弾性波速度計測から決まる2階のテンソルとクラックテンソルは強い相関がある。(3)短期と長期のクラック進展メカニズムを考慮し、クラックの進展条件においてはクラック間の相互干渉効果を考慮したマイクロメカニクスに基づく解析モデルの適用性を示した。(4)複雑な応力履歴を受ける岩盤内空洞への適用を目的に空洞模型試験を実施し、空洞の周辺岩盤の脆性破壊過程をAE監視等により、損傷の進展として捕らえることができた。(5)クラックの進展による透水性の変化を考慮していくため、クラックテンソルによる透水係数の評価式を提案し、その有効性を示した。
鳥井原 誠*; 丸山 誠*; 畑 浩二*; 鈴木 健一郎*
JNC TJ7400 2002-009, 205 Pages, 2002/02
JNC-TJ7400-2002-009.pdf:21.43MB
結晶質岩の脆性破壊現象を解明し、そのメカニズムをモデル化することは掘削損傷領域の物性評価において重要となる。この研究では、花崗岩を対象として、その強度・変形特性とクラックテンソルにより評価した岩石中のクラックの構造特性、初期クラックによる構造と一軸および三軸圧縮試験において破壊に伴って発生・進展した微小クラックの構造の比較から、以下の知見を得た。(1)弾性波速度および静弾性係数の異方性が、初期のマイクロクラックの異方的配列に起因することを確かめ、クラックテンソルは弾性波速度データを用いた逆解析により推定できることを示した。(2)弾性波速度の振幅値は、体積ひずみの変化に対応して、減衰することが確かめられた。(3)応力履歴を受けた大型供試体の比抵抗計測により、地下深部の地下水で満たされている岩盤の場合、比抵抗探査が亀裂などの空隙構造を推定する方法として有効であることが示唆された。(4)初期のマイクロクラックがダイラタンシーや破壊面の異方性に決定的な影響を及ぼしているが、破壊時にはクラック密度F0は臨界値を持つことから、この臨界値を破壊基準とすることが提案された。
宮原 恒あき*; 石井 広義*; 高山 泰弘*; 広瀬 正晃*; 丸山 健一*; 大部 健司*; 篠田 元樹*; 室 隆桂之*; 斎藤 祐児; 松田 達磨*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 70(10), p.2977 - 2981, 2001/10
被引用回数：6 パーセンタイル：41.71(Physics, Multidisciplinary)磁気秩序の無いPrFe
P
とCePd
について内殻励起磁気円2色性(MCD)の測定を行い、磁化率とMCDの大きさを比較した。PrFePの磁化率は6K以上で強磁性振る舞いを示すことが知られている。この物質のMCDは高温側では局在モーメントを持つように振る舞うが、低温側では局在モーメントが消失し、近藤温度(T
)が10Kより遥かに高い物質で有るかのような振る舞いを示した。一方、CePdのMCDはTが20K程度の通常の希薄近藤物質のような温度依存性を示したのであるが、これはこの物質のT
が150Kであることと矛盾し、また以前われわれが測定を行ったCeFePとも大きく異なる結果である。このことは、コヒーレント近藤物質のTが4fモーメント間の反強磁性的交換相互作用による局所的なスピン揺らぎにより、観測されるTよりも高くなりうることを示唆している。
丸山 誠*; 須藤 賢*; 鈴木 健一郎*; 畑 浩二*; 大内 一*; 深見 秀樹*
JNC TJ7400 99-008, 225 Pages, 1999/02
東濃鉱山北延NATM坑道を対象として、今まで種々の掘削影響領域に関する基本的物性や透水試験などの室内試験や、孔内亀裂観察、孔内載荷試験、トモグラフィ調査などの原位置試験および初期地圧、発破振動、岩盤内変位などの現地計測並びに数値解析が実施されてきた。これらは、力学的な影響範囲を特定する事と、影響範囲の力学的特性を調べる事に重点が置かれ、その手法の適応性の評価を行った。その結果、力学的な掘削影響領域に、水理学的な影響を取り入れる必要性が論議されている。この研究では、坑道掘削による周辺岩盤に発生する影響領域の水理学的な特性を把握するために、掘削影響領域が周辺の水理学的挙動に及ぼす影響について検討を行った。北延NATM坑道を対象として、掘削影響領域のモデル化を検討するために原位置計測や解析を行い、最終的には掘削影響領域の解析・評価手法の確立を目指している。今回は、主に既往研究の調査事例を重点的に調べ、特に結晶質岩系の原位置サイトでの実施項目を取り上げ、その課題や問題点を抽出し、長期的な研究計画の立案についてまとめた。また、東濃鉱山の岩石特性の一部として、スレーキング特性試験、鉱物含有量分析や空隙率測定を実施した。その結果、各種試験条件下での長期スレーキング特性や採取岩石の鉱物組成などを把握することができた。
武田 全康; 山崎 大; 曽山 和彦; 丸山 龍治; 林田 洋寿; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 久保田 正人; 相澤 一也; 新井 正敏; et al.
no journal, ,
A new polarized neutron reflectometer has been installed at the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). The user program of this reflectometer has been already started in February 2012 although it is still at the early commissioning stage. At the conference, the outline design specification and the basic performance of this reflectometer will be presented.
武田 信和; 谷川 尚; 上野 健一; 丸山 孝仁; 野口 悠人; 角舘 聡
no journal, ,
ITERでは、プラズマ停止中でも真空容器内は線量率が250Gy/hにのぼる高
線環境であるため、ブランケットやダイバータ等の炉内機器は遠隔操作によって保守する必要がある。ブランケット遠隔保守装置は日本が調達を分担しており、2020年のITER機構への引き渡しに向けて、原子力機構で最終設計を実施している。本報ではその進展状況を報告する。最終設計においては、これまでに設計を進めてきた遠隔保守装置本体についてより詳細な設計を行うとともに、ブランケット配管の溶接・切断等を行うツールについて新規に設計を行うなどの作業を実施した。これと同時に、全体の運用シナリオの妥当性を信頼性解析や構造解析等のシステム解析によって示した。これにより、平成26年度中に製作契約を締結する主要機器について、製作を円滑に進めて2020年のITER機構への引き渡しを実現する確証を得た。
丸山 孝仁; 野口 悠人; 上野 健一; 武田 信和; 角舘 聡
no journal, ,
ITERブランケット遠隔保守装置は、放射線環境のITER真空容器内で、ブランケットを真空容器に取り付ける。取り付けの際、ブランケットは真空容器側のキーにガイドされ、これによってブランケットの精密な設置(ギャップ0.5mm)が達成される。このため、遠隔保守装置の位置決め機能として、ブランケットをガイドキーに接触させるための非接触位置決め機能と、ブランケットをガイドキーにならわせる接触位置決め機能が必要である。本報告では、非接触位置決め機能としてカメラを用いたロボットビジョンを、接触位置決め機能として力制御をそれぞれ報告する。ロボットビジョンの課題は精度(要求:並進誤差5mm、回転誤差5度以下)である。これまでに行ったひとつのカメラを用いた試験では、最大で並進18.9mm、回転2.6度の誤差があった。精度を向上するため、ロボット動作の分割、カメラを2台へ増設、カメラと同心の拡散照明を設置、という3つの方法を導入した。試験の結果、最大で並進2.0mm、回転0.3度へ精度を向上し、要求精度を達成した。力制御の課題は、狭隘な溝にキーを挿入する際、初期姿勢の誤差によって、キーと溝の間に過大な反力が発生し、ロボットを損傷させる可能性があることである。これを防止するため、反力を抑制するトルク制御の適用性試験を実施し、ガイドキーにならう機能の有効性を確認した。
武田 全康; 丸山 龍治; 相澤 一也; 新井 正敏; 金子 耕士; 中谷 健; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 鈴谷 賢太郎; 高橋 伸明; et al.
no journal, ,
A new polarized neutron reflectometer is now under construction at Materials and Life Science Facility (MLF) of Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). MLF has an intense pulsed neutron source, and the user program has been already started in 2009 using 8 spectrometers. Installation of the new reflectometer is expected to be completed on March 2011. The outline design specification of this new polarized neutron reflectometer will be presented at the conference.
水谷 光太郎*; 廣内 大助*; 松多 信尚*; 石山 達也*; 杉戸 信彦*; 安江 健一*; 竹下 欣宏*; 藤田 奈津子; 澤 祥*; 道家 涼介*; et al.
no journal, ,
2014年11月22日に発生した神城断層の一部を震源とする長野県神城断層地震(M6.7)は断層のおよそ北半分において最大変位量約1mに及ぶ地表地震断層を出現させた。地震後、変位量調査やトレンチ掘削調査などが行われ、一つ前の地震は1714年の小谷地震の可能性が高いことなど徐々に明らかになっている。一方で、断層南半部の活動履歴など断層の活動履歴などは断層北半部と比較してまだ十分ではない。本研究では、神城断層における空中写真判読、変動地形の記載を行い、またトレンチ掘削調査を実施した。青木湖南岸では2条の断層が指摘されるが最も東側の断層の北延長において、新たに左屈曲した尾根や河谷を見出した。尾根は湖成層によって構成されるバルジであり約2万年前(21330
90yrBP)の年代値が得られた。また、他の層として、腐植層最下部の試料からは472030yrBPの年代値が得られ、約4700年前以降少なくとも2-3回のイベントが認められた。今後その他イベントの年代に関わる試料の年代測定を進めていく。
武田 全康; 山崎 大; 丸山 龍治; 林田 洋寿; 曽山 和彦; 山崎 竜也; 平野 辰巳*; 及川 健一; 田村 格良; 坂佐井 馨; et al.
no journal, ,
日本原子力研究開発機構では、大強度陽子加速器施設J-PARCの物質生命科学実験施設第17ビームライン(BL17)において汎用中性子反射率計の建設を行っている。この新反射率計は共用促進法に基づく一般施設共用装置であり、平成22年度中の完成を予定している。試料は垂直配置であり、自由表面・界面以外であれば、金属材料,磁性材料,超伝導材料,高分子材料,生体高分子等のさまざまな物質からなる薄膜の凝集構造,高次構造,中長距離秩序の解析だけでなく、表面・界面に特有な原子構造レベルの解析に利用することができる。本装置の主な特徴は、ビームラインの上流部にパルス中性子用偏極素子・集光システムが設置され、容易に偏極・集光ビームを用いた実験が可能になること、さらに複数の種類の検出器を配置することにより、幅広い空間スケール(約0.1nm
数m)において、基礎科学や産業応用に重要な多種多様な薄膜の構造解析が可能になることである。本講演では、BL17反射率計の詳細仕様及び建設の現状について報告する。
武田 全康; 山崎 大; 林田 洋寿; 丸山 龍治; 曽山 和彦; 久保田 正人; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 坂佐井 馨; 藤 健太郎; et al.
no journal, ,
J-PARC物質・生命科学実験施設(MLF)のBL17で建設を進めてきた試料垂直型偏極中性子反射率計「写楽」が2012年1月より稼働を始め、3月には共用運転を開始する。「写楽」は共用促進法に基づく一般施設共用装置であり、自由表面・界面以外であれば、金属・磁性薄膜、超電導薄膜、高分子膜、生体膜などさまざまな物質からなる薄膜の凝集構造,高次構造,中長距離秩序の解析だけでなく、表面・界面に特有な原子構造レベルの解析に利用することができる。本装置のおもな特徴は、ビームラインの上流部にパルス中性子用偏極素子・集光システムが設置され、容易に偏極・集光ビームを用いた実験が可能になること、さらに複数の種類の検出器を配置することにより、幅広い空間スケール(約0.1nm-数m)において、基礎科学や産業応用に重要な多種多様な薄膜の構造解析が可能になることである。試料環境として超電導マグネット(7T)、常伝導磁石(1T)、冷凍機(4K, mK)が使用可能であり、近い将来には面内構造解析を目的とした斜入射散乱(GID, GISANS)の測定モードも整備される予定である。本講演では、この偏極中性子反射率計「写楽」のコミッショニングの現状、及び初期の測定結果について報告する。
武田 全康; 山崎 大; 林田 洋寿; 久保田 正人; 丸山 龍治; 曽山 和彦; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 吉田 登*; 坂口 佳史*; et al.
no journal, ,
2010年よりJ-PARCの物質・生命科学実験施設(MLF)に設置を進めてきた試料垂直型偏極中性子反射率計「写楽」は、震災を経て、2012年1月より中性子ビームを受け入れ、3月からは、コミッショニングと並行して一般利用実験を開始した。本反射率計は、MLFで、物性実験に本格的に偏極中性子を使う最初の装置で、反射中性子の偏極度解析も可能である。その一方で、偏極中性子を必要としない試料に対しては、非偏極中性子反射率計としての利用も可能であり、自由表面・界面を除くさまざまな研究テーマに利用できる。試料環境装置の整備を、徐々に進めているところであるが、現時点で、常電導磁石(1T)と冷凍機(4K)を組合せた測定(![$$B<1[{rm T}], 3<T<290[{rm K}]$$](/search/images/ERBDYMK1PNOHE1JAKR4V0LBAGM4FIPBSHEYFW402OJWSAS13LUSA.gif)
)が可能となっている。本講演では、コミッショニングの過程で、標準試料を使って得られた「写楽」の基本性能に関して報告する。
武田 全康; 山崎 大; 林田 洋寿; 久保田 正人; 丸山 龍治; 曽山 和彦; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 吉田 登*; 坂口 佳史*; et al.
no journal, ,
MLFのBL17に設置された偏極中性子反射率計「写楽」は、2012年1月より中性子ビームを受け入れ、3月からは、コミッショニングと並行して一般利用実験を開始した。本反射率計は、MLFで偏極中性子を物性実験に本格的に利用することのできる最初の装置で、反射中性子の偏極度解析も可能である。また、非偏極中性子反射率計としての利用も可能であり、自由表面・界面を除くさまざまな研究テーマに利用できる。発表では、コミッショニングの過程で標準試料を使って得られた「写楽」の基本性能と、今後の整備計画について発表する。
武田 全康; 山崎 大; 林田 洋寿; 久保田 正人; 丸山 龍治; 曽山 和彦; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 吉田 登*; 坂口 佳史*; et al.
no journal, ,
MLFのBL17に設置された偏極中性子反射率計「写楽」は、2012年1月より中性子ビームを受け入れ、3月からは、コミッショニングと並行して一般利用実験を開始した。本反射率計は、MLFで偏極中性子を物性実験に本格的に利用することのできる最初の装置で、反射中性子の偏極度解析も可能である。また、非偏極中性子反射率計としての利用も可能であり、自由表面・界面を除くさまざまな研究テーマに利用できる。発表では、コミッショニングの過程で標準試料を使って得られた「写楽」の基本性能と、今後の整備計画について報告する。
