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論文

Devil's staircase transition of the electronic structures in CeSb

黒田 健太*; 新井 陽介*; Rezaei, N.*; 國定 聡*; 櫻木 俊輔*; Alaei, M.*; 木下 雄斗*; Bareille, C.*; 野口 亮*; 中山 充大*; et al.

Nature Communications (Internet), 11, p.2888_1 - 2888_9, 2020/06

 被引用回数:1 パーセンタイル:48.87(Multidisciplinary Sciences)

Solids with competing interactions often undergo complex phase transitions. Among them, CeSb is the most famous material where a number of the distinct magnetic phases called devil's staircase appear. We observed the electronic structure evolution across the devil's staircase transitions using bulk-sensitive angle-resolved photoemission spectroscopy.

論文

Evaluation of annealing and double ion beam irradiation by a laser-induced and laser-detected surface acoustic wave diagnostic system

北澤 真一*; 若井 栄一; 青砥 紀身

Radiation Physics and Chemistry, 127, p.264 - 268, 2016/10

 被引用回数:2 パーセンタイル:71.6(Chemistry, Physical)

新しい非破壊・非接触型の測定法によって原子力構造材料の熱時効やイオン照射の効果を調べた。レーザ誘起とレーザ検出用の表面弾性波(SAW)をこの計測システムに採用した。対象とする物質の強度特性を調べるために、表面に沿ったSAWの伝播速度とその振動速度を測定した。熱時効した材料では、せん断弾性率の変化が測定された。2重イオン照射した材料では、励起したSAWの振幅に関する非線形効果が観察された。これらの結果から原子力構造材料等の欠陥計測のために、SAW検出システム適用の重要性を示すことができた。

論文

Development of instrumentation and control systems for the ITER diagnostic systems in JADA

山本 剛史; 橋本 慰登*; 北澤 真一; 谷塚 英一; 波多江 仰紀; 杉江 達夫; 小川 宏明; 竹内 正樹; 河野 康則; 伊丹 潔

Fusion Engineering and Design, 96-97, p.1012 - 1016, 2015/10

 被引用回数:4 パーセンタイル:56.12(Nuclear Science & Technology)

日本国内機関では、ITER計画において6種類のプラズマ計測装置の調達を担当している。原子力機構では、ITER標準ソフトウェアを用いて、統括制御機能、シーケンス制御管理機能及びデータ収集機能を含むITER計測装置用計装制御システムを開発した。統括制御機能は、センサーの健全性検査、計測条件の設定及び計測条件間の一貫性検査といった計測のための内部処理を管理する。我々は、Python言語を用いてフローチャートからEPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)のコードを生成するツール及びシーケンス制御管理機能を開発した。EPICSは、運転手順のトリガー及び進行を示すために使用される。シーケンス制御管理機能は、EPICSを用いてプラント状態の変化を監視することにより、運転手順の進行を管理する。EPICSと運転手順の関連付けは、上記ツールにより自動的に行われる。我々は、熱電対計測システムに関して、上記の計装制御システムの性能を検証した。また、さらに複雑な計測装置向けに本設計を適用していく予定である。

論文

Preparation for lower port integration engineering for ITER diagnostic systems in JADA

北澤 真一; 丸山 敏征; 小川 宏明; 伊丹 潔; Casal, N.*

Plasma and Fusion Research (Internet), 10(Sp.2), p.3402044_1 - 3402044_4, 2015/04

In ITER, there are 18 ports in the upper, equatorial, and lower levels, which serve various purposes such as vacuum, heating, remote handling, and diagnostics. Several diagnostics will be integrated in Lower Port #2 (LP#02): divertor equilibrium sensors, divertor shunts, divertor Rogowski coils, divertor toroidal coils, divertor neutron flux monitors, divertor impurity monitor (DIM), pressure gauges, Langmuir probes, and divertor thermocouples. The engineering aspects of integrating the components in LP#02 are within the scope of Japan Domestic Agency (JADA) procurement. The components in the LP#02 procurement package are the port plug assembly, interspace assembly, port cell assembly and tooling. This integration requires the assemblies to be manufactured as fully integrated components and external interfaces. In the current phase, JADA identified technical issues, and implemented thermal and structural analysis on within the specified design conditions.

論文

RAMI analysis of the ITER central safety system

北澤 真一; 岡山 克己*; 閨谷 譲; Sagot, F.*; Van Houtte, D.*

Fusion Engineering and Design, 89(6), p.800 - 805, 2014/05

 被引用回数:1 パーセンタイル:88.66(Nuclear Science & Technology)

ITERプロジェクトでは、RAMIアプローチ(信頼性,可用性,保守性,検査性)が、機器の運転と保守に対する機器設計の技術的なリスク管理のために採用されている。ITER中央安全システム(CSS)のRAMI分析を、概念設計の段階で行った。CSSの機能を、IDEF0分類法によりボトムアップ的に、2つの主要な機能と20つの副機能に分割した。信頼性ブロック図解析法により、想定する動作条件の下で、各機能の稼働率(可用性)は、99.8%であり、システムの要求値99.9$$pm$$%満たすことが確認された。また、故障モード、影響および致命度解析(FMECA)を行い、異なる故障モードの発生確率やプラズマ運転に関わる影響のリスクレベルを示した致命度チャートを用い解析した。これらの解析により、設計、試験、運転手順、保守への要求を行い、適切なリスクを低減させる改善処置により、CSSの主要な機能の可用性や信頼性は、ITER機器に求められる要件を満たすことがわかった。

論文

Progress of preparation for ITER divertor thermocouple in JADA

北澤 真一; 山本 剛史; 河野 康則; 伊丹 潔

Plasma and Fusion Research (Internet), 9(Sp.2), p.3405049_1 - 3405049_4, 2014/05

ITERプロジェクトで、日本の国内機関は、外側垂直ターゲット用のダイバータ熱電対システムの調達を予定している。ダイバータ熱電対は、プラズマ対向面であるダイバータの表面温度を直接的に計測するための機器であり、日本が調達するダイバータ外側垂直ターゲットへの装着を予定している。熱電対自体は、温度計測に汎用に用いられる機器であるが、超高真空、高放射線場のITER環境下で、高い信頼性で計測を行わなければならないために、その装着方法や取り扱いには高度な技術開発が必要となる。また、日本の調達の中には、ITER標準のダイバータ熱電対制御システムが含まれており、その開発も行わなければならない。この発表では、我々が、これまでに準備してきたITER調達のためのダイバータ熱電対の研究開発の現状報告を行う。

論文

RAMI analysis of the ITER CIS

北澤 真一; 岡山 克己*; 閨谷 譲; Sagot, F.*; Van Houtte, D.*

Fusion Engineering and Design, 89(2), p.88 - 93, 2014/02

 被引用回数:9 パーセンタイル:32.03(Nuclear Science & Technology)

ITERプロジェクトでは、RAMIアプローチ(信頼性,可用性,保守性,検査性)が、機器の運転と保守に対する機器設計の技術的なリスク管理のために採用されている。ITER機器の保護を行うITER中央インターロックシステム(CIS)のRAMI分析を、概念設計の段階で行った。CISの機能を、IDEF0分類法によりボトムアップ的に、5つの主要な機能と7つの副機能に分割した。信頼性ブロック図解析法により、想定する動作条件の下で、各機能の稼働率(可用性)は、97.98%であるが、予備部品の確保などの改善処置で、99.86%に向上することがわかった。また、故障モード,影響および致命度解析(FMECA)を行い、改善処置により176個の中程度のリスクを14個に減らせることがわかった。これらの解析で、適切な改善処置によりCISの可用性や信頼性は、ITER機器に求められる要件を満たすことがわかった。

論文

RAMI analysis of ITER CODAC

北澤 真一; 岡山 克己*; 閨谷 譲; Sagot, F.*; Van Houtte, D.*; Abadie, L.*; 米川 出*; Wallander, A.*; Klotz, W.-D.*

Fusion Engineering and Design, 87(7-8), p.1510 - 1513, 2012/08

 被引用回数:7 パーセンタイル:44.22(Nuclear Science & Technology)

ITERプロジェクトでは、機器の設計と運転及び保守の準備の指針となる技術的リスク管理に、信頼性・可用性・保守性・検査性(RAMI)手法が用いられている。プラント制御システムであるITER CODACシステムの概念設計の段階でのRAMI解析を行った。ボトムアップ手法を用いた機能分析により、5つの主要機能と下位機能に分析した。次に、リスクの緩和対策を行うために、故障モード・影響及び致命度解析を行った。また、致命度マトリックスを用いた解析により、故障の発生頻度と可用性に与える影響からさまざまな故障モードのリスクの評価を行った。ここで特に影響が大きいと分析されたリスクは、データ保存用ハードウェアや制御用ソフトウェアであった。さらに、与えられた運転条件の下でそれぞれの機能の信頼性と可用性を行うために信頼性ブロック図を作成した。計算により、是正を行った後のプラズマ実験に必要不可欠な機能の固有の可用性は、プロジェクト要求値98.8%より高い99.2%と計算された。さらなるリスクレベルの低減のために、設計・試験・操作手順・保守要件の事項を提案した。

論文

ITERだより,30

北澤 真一

プラズマ・核融合学会誌, 87(11), P. 787, 2011/11

ITER計画の最近の進捗として、(1)ITERカダラッシュサイトで、トカマク複合建屋、ポロイダル磁場コイル巻線建屋、ITER機構本部ビルの建設工事が順調に進行していること、(2)ITER機構職員募集説明会を日本原子力学会2011年秋の大会及び那珂核融合研究所の施設見学会で行ったことを報告する。

論文

ITERだより,28

北澤 真一

プラズマ・核融合学会誌, 87(7), P. 484, 2011/07

第8回ITER理事会が2011年6月14日と15日に青森において開催され、承認された予算内でITER計画のスケジュールを維持すること、核融合エネルギーの重要性及び必要性の再確認、ITER建設期におけるさらなるコスト抑制/削減などが議論された。

論文

Optical emission spectroscopy by Ar$$^{3+}$$ ion sputtering of Ti surface under O$$_2$$ environment

本橋 健次*; 齋藤 勇一; 北澤 真一

Applied Surface Science, 257(13), p.5789 - 5792, 2011/04

 被引用回数:3 パーセンタイル:81.66(Chemistry, Physical)

Visible light emission from atoms and ions sputtered on a polycrystalline Ti surface was observed under irradiation of 30 keV Ar$$^{3+}$$ ions. A number of atomic lines of Ti I and II were observed in the wavelength of 250 to 850 nm. The intensity of Ti II emission increased 1.3-5.6 times by introducing oxygen molecules at a pressure of 5.8$$times$$10$$^{-5}$$ Pa, whereas that of Ti I decreased 0.5-0.8 times. Factors enhancing or reducing photon intensities were plotted as a function of energy of the corresponding electrons in the excited states for Ti atoms and Ti$$^+$$ ions. As a result, neither the bond-breaking model nor the kinetic model was applicable to the intensity change. It is considered that the local band structure model is appropriate for understanding the Ti I and II emissions.

論文

Optical emission spectroscopy of excited atoms sputtered on a Ti surface under irradiation with multicharged Ar ions

本橋 健次*; 齋藤 勇一; 北澤 真一

Journal of Physics; Conference Series, 163, p.012079_1 - 012079_4, 2009/06

 被引用回数:5 パーセンタイル:14.1

Optical emission spectroscopy of excited atoms was carried out in order to investigate the sputtering processes on solid surfaces under irradiation of slow, multicharged ions. Many atomic lines of Ti I (neutral) and Ti II (single-charged ions) were observed in wavelengths from 250 to 750 nm with irradiation by Ar$$^{3+}$$ (30 keV) on a Ti surface which was placed in a low pressure O$$_2$$ atmosphere. The emission intensity of Ti I (520 nm) decreased monotonically with an increase of O$$_2$$ partial pressure, whereas that of Ti I / II (670 nm, a 2$$^{nd}$$ order wavelength of 335 nm) slightly increased. From a semi-logarithmic plot of emission intensity for the 670 nm spectrum as a function of distance from the surface, the mean velocity of the excited Ti atoms and ions in a normal direction parallel to the surface, or $$<$$v$$_{bot}$$$$>$$, is estimated.

論文

Radiation-induced luminescence from TiO$$_{2}$$ by 10 keV O$$^{+}$$, N$$^{+}$$ and Ar$$^{+}$$ ion irradiation

北澤 真一; 齋藤 勇一; 山本 春也; 浅野 雅春; 石山 新太郎

Thin Solid Films, 517(13), p.3735 - 3737, 2009/03

 被引用回数:1 パーセンタイル:93.24(Materials Science, Multidisciplinary)

二酸化チタン内部でのエネルギー移行を調べるために10keVのエネルギーの酸素,窒素及びアルゴンのイオン照射による室温状態でのラジオ・ルミネッセンス(RIL)の研究を行った。紫外-可視領域のスペクトルには、多くの原子からのピークと3つのバンドが観測された。2つの可視光のバンドは結晶欠陥によるもので、紫外のバンドは二酸化チタン結晶内のTi$$^{3+}$$ 3dとO$$^{2-}$$ 2s間の放射遷移による。この実験結果から、RILは十分に大きなエネルギーによる励起状態から緩和されて生成した準位からの放射遷移によると考えられる。この研究により、二酸化チタンの励起・緩和過程の一部が解明された。

論文

Radiation-induced luminescence from TiO$$_{2}$$ by 10-keV N$$^{+}$$ ion irradiation

北澤 真一; 山本 春也; 浅野 雅春; 齋藤 勇一; 石山 新太郎

Radiation Physics and Chemistry, 77(10-12), p.1333 - 1336, 2008/10

 被引用回数:3 パーセンタイル:73.64(Chemistry, Physical)

二酸化チタン内部でのエネルギー移行を調べるために10keVのエネルギーの窒素のイオン照射による室温状態でのラジオ・ルミネッセンス(RIL)の研究を行った。二酸化チタン試料は、ゾルゲル法及び直接酸化法により作製した。紫外-可視領域のRILスペクトルには、結晶欠陥による可視光のバンドが2.0eVに、二酸化チタン結晶内のTi$$^{3+}$$ 3dとO$$^{2-}$$ 2s間の放射遷移による紫外光のバンドが2.0eVに観測され、ローレンツ曲線によるフィッティングにより解析した。二酸化チタンの結晶によるバンドギャップによる違いがバンドの強度比に現れないことから、RILは十分に大きなエネルギーによる励起状態から緩和されて生成した準位からの放射遷移によると考えられる。この研究により、二酸化チタンの励起・緩和過程の一部が解明された。

論文

Fabrication of Ni$$_{2}$$In$$_{3}$$ alloy nanotubes

北澤 真一

Vacuum, 83(3), p.649 - 652, 2008/10

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Materials Science, Multidisciplinary)

合金ナノチューブを、自己組織化により創成した。レーザー蒸着法により作製した炭素-ニッケル-インジウム混合薄膜を熱処理することにより生成した。形状は、走査型及び透過型電子顕微鏡により観察した。チューブの径は数10nmで、アスペクト比は2500程度である。熱処理の温度が合金の融点よりも少し低いために過冷却状態となることに基づいた成長モデルを構築した。

報告書

ITER専門用語対訳集2008年上期版

佐藤 浩一; 関 富三子*; 長谷川 志緒里*; 千石 明郎; 北澤 真一; 閨谷 譲; 小泉 興一

JAEA-Data/Code 2008-019, 43 Pages, 2008/09

JAEA-Data-Code-2008-019.pdf:1.17MB

2007年10月24日「ITER事業の共同による実施のためのイーター国際核融合エネルギー機構の設立に関する協定」(ITER協定)が発効し、日本原子力研究開発機構が日本におけるITER協定に基づく活動を行う国内機関として指定された。国内機関はフランス・カダラッシュのITER機構と協力してITERの建設に貢献することになるが、ITER機構では独特の単語・略語や専門用語が多数使用されている。本対訳集では、手始めにこれらの単語・略語を集約し和訳を行った。これにより、ITER機構との業務が円滑に執行されることを願うものである。

論文

Effects of heat treatment and irradiation on mechanical properties in F82H steel doped with boron and nitrogen

大久保 成彰; 若井 栄一; 松川 真吾*; 沢井 友次; 北澤 真一; 實川 資朗

Journal of Nuclear Materials, 367-370(1), p.107 - 111, 2007/08

 被引用回数:6 パーセンタイル:54.13(Materials Science, Multidisciplinary)

核融合中性子照射がもたらす核変換生成Heと弾き出し損傷の強度特性に与える影響を調べるために、B添加した鋼に核分裂炉照射を行う手法がしばしば用いられる。BをF82H鋼に添加すると、靭性が低下する場合があるが、BN化合物を形成するNを同時に添加(F82H+B+N)すること及び、熱処理条件の調整により、F82H鋼と同様な特性とすることができた。ここでは、JMTRやHFIRで計画中の中性子照射に先駆けて、F82H+B+N材(同位体調整した10B及び11Bも含む)の強度特性及びTIARA施設でのイオン照射による照射硬化を評価したので報告する。焼き戻し温度を変化させたときの降伏応力の変化は、10BN及び11BN添加材はともに未添加材と同様の変化を示した。Fe単独イオン照射及びFe/Heイオン同時照射による硬さ変化について線量依存性(10dpaまで)及び温度依存性(160$$sim$$590度)を調べた。その結果、F82H未添加材と同様の照射硬化を示した。以上のようにF82H+B+N材はF82Hと強度特性及び照射硬化挙動が同様であることから、核分裂炉照射によるHe 効果の評価精度向上が期待できる。

論文

Fabrication of Ni$$_{2}$$In$$_{3}$$ alloy nanotubes

北澤 真一

Proceedings of 9th International Symposium on Sputtering & Plasma Processes (ISSP 2007), p.21 - 24, 2007/06

合金ナノチューブを、自己組織化により創成した。レーザー蒸着法により作製した炭素-ニッケル-インジウム混合薄膜を熱処理することにより生成した。形状は、走査型及び透過型電子顕微鏡により観察した。チューブの径は数10nmで、アスペクト比は2500程度である。熱処理の温度が合金の融点よりも少し低いために過冷却状態となることに基づいた成長モデルを構築した。

論文

Radiation-induced luminescence from TiO$$_{2}$$ by 10 keV O$$^{+}$$, N$$^{+}$$ and Ar$$^{+}$$ irradiations

北澤 真一; 石山 新太郎; 齋藤 勇一; 山本 春也; 浅野 雅春

Proceedings of 9th International Symposium on Sputtering & Plasma Processes (ISSP 2007), p.251 - 254, 2007/06

二酸化チタン内部でのエネルギー移行を調べるために、10keVのエネルギーの酸素,窒素,アルゴンのイオン照射による室温状態でのラジオ・ルミネッセンス(RIL)の研究を行った。二酸化チタン試料は、ゾルゲル法及び直接酸化法により作製した。紫外-可視領域のRILスペクトルには、結晶欠陥による可視光のバンドが2.0eVと2.6eVに、二酸化チタン結晶内のTi$$^{3+}$$3dとO$$^{2-}$$2s間の放射遷移による紫外光のバンドが3.9eVに観測され、ローレンツ曲線によるフィッティングにより解析した。二酸化チタンの結晶によるバンドギャップによる違いがバンドの強度比に現れないことから、RILは十分に大きなエネルギーによる励起状態から緩和されて生成した準位からの放射遷移によると考えられる。この研究により、二酸化チタンの励起・緩和過程の一部が解明された。

論文

Rutile and anatase mixed crystal TiO$$_2$$ thin films prepared by pulsed laser deposition

北澤 真一; Choi, Y.*; 山本 春也; 八巻 徹也

Thin Solid Films, 515(4), p.1901 - 1904, 2006/12

 被引用回数:68 パーセンタイル:7.73(Materials Science, Multidisciplinary)

レーザー蒸着法により二酸化チタン薄膜のエピタキシャル成長を行った。雰囲気酸素圧力,レーザー強度,蒸着基板による生成膜の結晶構造に対する影響を調べた。結晶構造は、X線回折法により評価し、$$alpha$$-Al$$_2$$O$$_3$$基板ではルチルとアナターゼの混晶,LaAlO$$_3$$基板ではアナターゼとなる結果を得た。微結晶の大きさについては、回折ピークにシェラーの式を適用し、10nm程度との結果を得た。この大きさは、酸素圧力を上げると増加した。混晶成長の発生は、この過程が結晶格子のミスフィットと熱力学的安定性の競争過程であるからと考えられる。

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