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論文

J-PARC RCSエネルギー増強のための主電磁石の検討

谷 教夫; 渡辺 泰広; 發知 英明; 原田 寛之; 山本 昌亘; 金正 倫計; 五十嵐 進*; 佐藤 洋一*; 白形 政司*; 小関 忠*

Proceedings of 13th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.708 - 711, 2016/11

J-PARC加速器の大強度化を進めるために、3GeV RCSの加速エネルギーを現在の3GeVから3.4GeVに増強する案が検討されている。そのため、3.4GeVを目指したRCS電磁石の検討が行われた。空間電荷効果の影響でRCSからの3GeV 1MWビームでは、MRの入射部でのビームロスが5%と大きい。入射ビームを3.4GeVにすると、ビームロスが1%程度となり、MRで1MWビームの受け入れが可能となる。四極電磁石の検討では、磁場測定データを基に評価が行われた。四極電磁石は、3.4GeVでも電源の最大定格値を超えないことから、電磁石・電源共に対応可能であることがわかった。しかし、偏向電磁石は、3次元磁場解析データから、3.4GeVでは飽和特性が5%以上悪くなった。電源についても、直流及び交流電源の最大定格が現電源と比べて15%及び6.2%超えており、現システムでは難しいことがわかった。このため、偏向電磁石については、既存の建屋に収まることを前提として、電磁石の再設計を行った。その結果、電源は直流電源の改造と交流電源の交換で実現可能となることがわかった。本論文では、RCS電磁石の出射エネルギー増強における検討内容及びその結果見えてきた課題について報告する。

論文

J-PARC 3-50BTラインにおける光学系の調整

原田 寛之; 明午 伸一郎; 白形 政司*; 佐藤 洋一*; 田村 文彦; 手島 昌己*; 橋本 義徳*; 五十嵐 進*; 小関 忠

Proceedings of 10th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.39 - 43, 2014/06

J-PARC 3-50BTは、速い繰り返しのシンクロトロン(3GeV RCS)から出射されたビームを遅い繰り返しのシンクロトロン(MR)に輸送するビームラインである。空間電荷効果などビームのエミッタンスやハローを増加させる複合的な要因は、大強度の陽子ビームでは強度が増加するにつれて、非線形に増加する。加えて、MRの物理アパーチャは81$$pi$$mm mradであり、RCSの486$$pi$$mm mradと比較して小さい。そのため、一般的なビーム輸送ラインの役割とは異なり、3-50BTではコリメータエリアを要し、ビームを所定のエミッタンスまで削る機能を有する。加速器を安定に運転するためには、3-50BTのコリメータ性能を十分に発揮に発揮させることが不可欠であり、そのためには3-50BTでの光学系を把握並びに調整する必要がある。本講演では、3-50BTにおける光学系の測定手法を紹介し、測定結果と計算モデルに基づいた調整結果を報告する。

論文

Beam injection tuning of the J-PARC main ring

Wei, G.; 小関 忠*; 五十嵐 進*; 冨澤 正人*; 高野 淳平*; 石井 恒次*; 白形 政司*; Fan, K.*; 畠山 衆一郎; 魚田 雅彦*; et al.

Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.3915 - 3917, 2010/05

The beam commissioning of J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex) MR (Main Ring) was started from May 2008 and is in progress. As usual, injection tuning is in the first stage and strongly related to other tuning items. Starting with design schemes, making adjustment due to leakage field influence from injection septum, doing envelope matching considering dilution of beam profile in Main Ring are reported in this papers.

論文

Beam fast extraction tuning of the J-PARC main ring

Wei, G.; 小関 忠*; 冨澤 正人*; 五十嵐 進*; 石井 恒次*; 安東 愛之輔; 高野 淳平*; 魚田 雅彦*; Fan, K.*; 畠山 衆一郎; et al.

Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.3918 - 3920, 2010/05

The beam commissioning of J-PARC/MR has been started from May 2008 and is in good progress. One key purpose of MR commissioning is the 30 GeV beam fast extraction to neutrino beam line, which reflect the overall commissioning result. In the MR, fast extraction system comprises 5 kickers and 8 septa which give a bipolar kick to neutrino beam line or abort dump. However before commissioning, the measured magnetic field distribution of each fast extraction septa shows non-linear profile along the horizontal direction. In order to find the influence, a beam simulation with the measured field distributions of septa has been performed. Depends on this study and some OPI (Operation Interface) made by code SAD for orbit modification online, fast extraction of 30 GeV beam to neutrino beam line has been achieved on April 23rd 2009. And so far, 100 kW continual operation to neutrino line have been achieved, too.

報告書

産学連携制度及び任期付任用制度等を活用した地層処分技術に関する研究開発の成果について

山田 文孝; 園部 一志; 五十嵐 寛

JAEA-Review 2007-061, 67 Pages, 2008/02

JAEA-Review-2007-061.pdf:8.39MB

日本原子力研究開発機構では、先行基礎工学研究協力制度や博士研究員制度等の産学官連携による各種の制度が制定され、基礎・基盤研究やプロジェクト開発への寄与を含めた制度の活用がなされている。高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発においても、動力炉・核燃料開発事業団や核燃料サイクル開発機構の頃から、これらの制度を活用した人的交流,成果の活用,公開を進めてきている。得られた成果は、個別の技術報告書の発刊にとどまらず、プロジェクトとして進めてきた研究開発成果報告書やプロジェクトの取りまとめ報告書としても集約され、国の進める高レベル放射性廃棄物の地層処分計画の進展に重要な役割を果たしてきている。本報では、これらの各種制度と高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発とのかかわりについて、制度開始からの研究開発の動向を整理することで当該分野における研究開発において果たしてきた役割を考察するとともに、今後の各種制度の活用方策を検討した。

論文

Commissioning strategies for J-PARC linac and L3BT

池上 雅紀*; Lee, S.*; 秋川 藤志*; 五十嵐 前衛*; 近藤 恭弘; 大川 智宏; 上野 彰; 佐甲 博之; 青 寛幸; 佐藤 進; et al.

KEK Proceedings 2006-15 (CD-ROM), p.347 - 349, 2007/03

J-PARCリニアックのコミッショニングは、181MeVのエネルギーで、今年の終わりに始まる予定である。本発表では、リニアックと、それに続くビーム輸送系(リニアックから3GeVへのビーム輸送系:L3BT)のコミッショニング戦略の詳細について述べる。特に、リニアックに続く、3GeVシンクロトロンへの入射点における、最終的なビームの質を決める重要なエレメントである、2つのデバンチャー空洞と縦コリメーターシステムの調整方法について述べる。さらに、われわれのコリメーターシステムの独特な設計と特色についても発表する。

論文

Progress of R&D on geological disposal of high-level radioactive waste (HLW) in Japan

石川 博久; 五十嵐 寛; 梅木 博之; 清水 和彦; 宮原 要; 石丸 恒存; 三ツ井 誠一郎

Proceedings of 6th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology (PacRim6) (CD-ROM), 17 Pages, 2006/09

サイクル機構では、高レベル放射性廃棄物の処分事業と安全規制の双方の基盤的な技術や情報として寄与できるよう、2つの深地層研究施設,地層処分基盤研究施設,地層処分放射化学研究施設等を活用した研究開発を進めている。1999年に公開した「第2次取りまとめ」以降の研究成果については、年報として公開するとともに、これらの年報を基盤とした「平成17年度成果取りまとめ」を2005年に公開する予定である。

論文

Design of thick septa magnets based on 3D field calculation for the 3 GeV rapid cycling synchrotron of J-PARC

渡辺 真朗; 入江 吉郎; 神谷 潤一郎; 島田 太平; 高柳 智弘; 藤森 寛*; 五十嵐 進*; 川久保 忠通*; 中山 久義*

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 16(2), p.1350 - 1353, 2006/06

 被引用回数:2 パーセンタイル:78.69(Engineering, Electrical & Electronic)

J-PARC 3GeV RCSの入出射用セプタム電磁石は7台あり、入射に2台、廃棄ラインに2台、出射に3台用いられる。セプタム電磁石には全て機械的安定性のため、DC電流で動作するよう設計している。また、真空システムへの冷却水のリークによるアクシデント等を避けるため、真空外(air region)で動作される。われわれは3次元静磁場計算コードTOSCAを用い、セプタム電磁石を設計している。このプレゼンテーションでは磁場計算の結果について議論する。

論文

Installation of beam monitor sensors in the LINAC section of J-PARC

佐藤 進; 富澤 哲男; 青 寛幸; 上野 彰; 秋川 藤志*; 五十嵐 前衛*; Lee, S.*

Proceedings of 10th European Particle Accelerator Conference (EPAC '06) (CD-ROM), p.1151 - 1153, 2006/00

J-PARC加速器LINACにおけるビーム検出器には、複数のタイプが用いられる。ビーム位置検出器,ビーム形状検出器,ビーム拡がり検出器,ビーム電流検出器,ビーム位相検出器,ビーム損失検出器などである。これらの検出器は現在、加速器への組込みが進められている。検出器の組込み手法,鍵となる知見について報告を行う。一例として、ビーム位置検出器は組込むべき四重極電磁石に対して、高い位置精度で組込まれるよう配慮されている。これらの技術に関して報告する。

論文

J-PARC LINACの大口径BPMの設計

佐藤 進; 五十嵐 前衛*; 秋川 藤志*; 富澤 哲男; Lee, S.*; 上野 彰; 池上 雅紀*; 青 寛幸

Proceedings of 3rd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 31st Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.127 - 129, 2006/00

J-PARC LINACには、$$phi$$37.7mmから$$phi$$120mmまでの数種類の位置検出器(BPM)が用いられている。今回、RCS入射直前部のために、大口径BPM($$phi$$180mm)を設計した。設計の経緯と要点を報告する。

報告書

最終処分施設等に関する情報の検討

前川 恵輔; 五十嵐 寛

JNC-TN1450 2002-001, 9 Pages, 2002/10

JNC-TN1450-2002-001.pdf:0.31MB

本資料は、原子力発電環境整備機構が第4回高レベル放射性廃棄物処分専門委員会(平成14年(2002年)9月9日)及び第4回高レベル放射性廃棄物処分専門委員会技術ワーキング・グループ(平成14年(2002年)10月1日)にそれぞれ諮った資料「処分場の概要(案)」及び「概要調査地区選定上の考慮事項(案)」に対して、核燃料サイクル開発機構(以下、「サイクル機構」という)が、技術的な観点等から行った検討結果を取りまとめたものである。

論文

高レベル放射性廃棄物処分の実施段階におけるサイクル機構での地層処分技術に関する研究開発

五十嵐 寛; 青木 和弘; 宮原 要; 塩月 正雄; 舘 幸男

日本機械学会第8回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集, p.467 - 472, 2002/06

高レベル放射性廃棄物の地層処分計画については、地層処分研究開発第2次とりまとめが提出された後、処分に関する法律の公布、処分実施主体の設立など、処分事業や安全規制の大枠が整備され、我が国の地層処分計画は事業化段階へと進化した。このような状況を踏まえ、今後の研究開発は、処分事業や安全規制の今後の展開とも整合をとりつつ進めていくことが重要となる。本発表では、事業化段階における今後の研究開発課題に加え、実際の地質環境への処分技術の適用性確認と長期挙動の理解を基本的な方向としたサイクル機構の研究開発の進め方、深地層研究施設計画の現状並びに最近の成果事例について報告する。

報告書

東海事業所処分研究報告会報告書

吉川 英樹; 石川 博久; 五十嵐 寛

JNC-TN8200 2001-004, 160 Pages, 2001/06

JNC-TN8200-2001-004.pdf:129.13MB

高レベル放射性廃棄物地層処分研究開発の分野では、「我が国における高レベル放射性廃棄物地層処分研究開発の技術的信頼性」(第2次取りまとめ、平成11年11月)の評価報告書「我が国における高レベル放射性廃棄物地層処分研究開発の技術的信頼性の評価」(平成12年10月11日)が国によりまとめられた。また、TRU廃棄物については、国によって検討書「超ウラン核種を含む放射性廃棄物処理処分の基本的考え方について」(平成12年3月23日)がとりまとめられた。平成13年2月14日に東海事業所、展示館アトムワールド講堂において開催された東海事業所地層処分研究報告会は、高レベル放射性廃棄物とTRU廃棄物の処分研究について、これら報告書に反映された、東海事業所における研究成果を中心に、研究開発の現状について報告することを目的として開催されたものである。本報告書は、東海事業所地層処分研究報告会での発表および討論内容を、発表者及び関係機関のご理解、ご協力のもと報告資料として取りまとめたものである。

報告書

環境第一開発室における廃棄物処理技術開発(平成8年度業務報告書)

河村 和廣; 宮本 陽一; 米谷 雅之; 小林 洋昭; 五十嵐 寛

PNC-TN8440 98-005, 188 Pages, 1998/02

本報告書は、環境技術開発部環境技術第一開発室において平成8年度に実施された主な技術開発や試験結果についてまとめたものである。 (1)溶融技術高度化試験 (2)雑固体廃棄物処理高度化技術開発 (3)高レベル廃棄物高減容処理技術開発 (4)廃棄物品質評価・保証技術開発

報告書

LFCMモデル熱流動解析の精度向上1-モデルの最適化検討その1--高放射性廃液固化研究報告-

吉田 勝; 五十嵐 寛; 菅生 徹*; 四倉 浩司*; 小林 洋昭; 宮本 陽一; 川又 宏之*

PNC-TN8410 97-290, 58 Pages, 1997/09

PNC-TN8410-97-290.pdf:1.87MB

ガラス溶融炉熱流動解析コード「FLOWMEL」を用いて、モックアップ3号メルタを対象にLFCMタイプのガラス溶融炉の解析を行った。今回はコードの実運用を念頭に、体膨張係数をパラメータとした対流抑制モデルの検討、計算メッシュの一部見直し、初期条件の一次検討などを行い、現時点での雛形モデルを策定した。その結果、従来報告にあるように対流を抑制して計算すれば炉内最高温度はある程度推算できる目処を得た。しかし、炉材温度等の精度を向上させるには、今度さらに計算メッシュや初期条件の見直しが必要と考えられる。また本格的な運用を行うにはプレナム部や、主電極冷却部のモデル化を考慮してゆく必要がある。

報告書

示差熱分析(DTA)による廃棄物ガラスの転移温度測定 -高放射性廃液固化研究報告書-

大内 仁; 五十嵐 寛; 河村 和廣; 山田 一夫*; 鈴木 猛; 捧 賢一; 小田倉 誠美*

PNC-TN8410 97-044, 53 Pages, 1997/03

PNC-TN8410-97-044.pdf:1.57MB

期間1994年6月$$sim$$10月目的高レベルガラス固化体特性評価試験の一環として、CPF及びHTS設置のDTAにより模擬ガラス固化体の転移温度を測定してホット及びコールドの測定データの整合性を確認する。高レベルガラス固化体の熱的安定性を担保するための目的温度として転移温度が有る。この温度領域を越えると結晶化により固化体特性が劣化するので転移温度を把握し固化体温度を転移温度以下で管理する必要がある。一般的な転移温度の測定方法は固化体の熱膨張測定から求める方法であるが,試料の調整上測定が難しいため,簡便な方法としてDTAにより転移温度を測定している。標準試料等を用いて測定条件を合わせた上で模擬廃棄物ガラスを測定した結果以下のことがわかった。(1)TVF標準組成ガラス(PO798)の転移温度は,HTS測定平均値は494$$^{circ}C$$(3$$sigma$$:8.2$$^{circ}C$$),CPF測定平均値は495$$^{circ}C$$(3$$sigma$$:1. 8$$^{circ}C$$),装置間の差は1$$^{circ}C$$であった。これによりDTAによるホット及びコールド転移温度測定データが同等であることを確認した。(2)PO798の転移温度は熱膨張曲線から求めた495$$^{circ}C$$(3$$sigma$$:8.1$$^{circ}C$$)でありDTA測定値と良く一致した。(3)DTA測定から求めた高減容模擬ガラス(P1102)の転移温度は,510.5$$pm$$2.5$$^{circ}C$$(HTS,CPF装置の測定平均値)であった。

論文

Separation of Palladium and Ruthenium from Simulated High-level Liquid Wastes (HLLW)

米谷 雅之; 花本 行生; 河村 和廣; 五十嵐 寛; 宮本 陽一

Proceedings of International Conference on Future Nuclear Systems (Global'97), Vol.2, p.1501 - 1503, 1997/00

再処理工程から分離される高レベル廃液は、ホウケイ酸ガラスに固化される。一方、白金族元素は、貴金属として、利用価値の高い材料であり、資源の再利用の観点から産業廃棄物などから回収され再利用されている。高レベル廃液からの白金族元素分離方法の有効性を検討するために、模擬高レベル廃液を用いて、電解法によるPd、Ru分離試験を行った。基礎試験結果から分離性能に影響する電流密度、電位、撹拌空気量と、Pd、Ruの分離速度との関係を得た。この関係から最適な電流密度、電位、撹拌空気量を設定し、再度、電解試験を行ったところ、Pdについて98.9%、Ruについて98.2%の分離率を得た。これらから、高レベル廃液から電解法でPd、Ruを分離できる可能性を示した。

報告書

ロシア無機材料研究所との専門家会議

谷川 克也; 小林 洋昭; 五十嵐 寛; 下田 良幸*; not registered; 宮本 陽一

PNC-TN8510 96-001, 153 Pages, 1996/09

PNC-TN8510-96-001.pdf:3.7MB

国際科学技術センター(ISTC)の政府支援プロジェクト「高レベル放射性金属廃棄物誘導溶融プロセスの開発」(ProjectN143-94)に関する1994年度分の研究報告会が1996年3月20日から21日までの2日間,東海事業所において開催された。本プロジェクトは国際的なロシア支援活動の一環として実施され,ISTCとロシア無機材料研究所(VNIINM)の間で1994年10月から1997年9月までの3年間の契約が締結されている。VNIINM側から金属廃棄物の処理技術動向,本プロジェクトに使用する小型モックアップ装置ISWN-CC-1についての報告があった。また,本プロジェクトの関連技術として,ロシア無機材料研究所におけるコールドクルーシブルを用いた高レベル廃液等の固化技術の紹介および精錬のための物理基礎データの提示があった。本報告は,上記会議において示された技術報告を取りまとめたものである。

報告書

ロシア無機材料研究所との専門家会議[国際科学技術センタ-(International Science Technology Center:ISTC)の政府支援プロジェクト高レベル放射性金属廃棄物誘導スラグ溶融プロセスの開発に関する1994年度分の研究報告会]

河村 和広; 下田 良幸*; 篠崎 貢*; 大内 仁; 五十嵐 寛

PNC-TN8100 96-003, 173 Pages, 1996/03

PNC-TN8100-96-003.pdf:5.59MB

国際科学技術センター(ISTC)の政府支援プロジェクト「高レベル放射性金属廃棄物誘導溶融プロセスの開発」(ProjectN143-94)に関する1994年度分の研究報告会が1996年3月20日から21日までの2日間,東海事業所において開催された。本プロジェクトは国際的なロシア支援活動の一環として実施され,ISTCとロシア無機材料研究所(VNIINM)の間で1994年10月から1997年9月までの3年間の契約が締結されている。VNIINM側から金属廃棄物の処理技術動向,本プロジェクトに使用する小型モックアップ装置ISWN-CC-1についての報告があった。また,本プロジェクトの関連技術として,ロシア無機材料研究所におけるコールドクルーシブルを用いた高レベル廃液等の固化技術の紹介があった。

報告書

第1回高温溶融技術研究会 発表資料集

大内 仁; 五十嵐 寛; 河村 和広

PNC-TN8440 95-044, 148 Pages, 1995/10

PNC-TN8440-95-044.pdf:6.06MB

東海事業所及び大洗工学センターにおける高温溶融技術研究成果について議論する場として第1回高温溶融技術研究会を1995年10月6日に地層処分基盤研究施設4階大会議室で開催した。当日は東海事業所、大洗工学センター、人形峠事業所、本社から45名が参加し、高温溶融技術に関連した14件の研究成果の発表があった。本報告書は、研究会の発表要旨及びOHP資料をとりまとめたものである。

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