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Cui, Y.-T.*; 原田 慈久*; 丹羽 秀治*; 尾嶋 正治*; 畑中 達也*; 中村 直樹*; 安藤 雅樹*; 吉田 利彦*; 石井 賢司*; 松村 大樹
NanotechJapan Bulletin (インターネット), 11(4), 6 Pages, 2018/08
固体高分子形燃料電池の正極には白金ナノ粒子触媒が使用されているが、加湿によって活性化過電圧が発生して性能が低下することが知られている。この原因を解明し、低減する技術を確立することが、燃料電池の性能向上とコスト低減に向けた喫緊の課題となっている。しかしながら、従来の方法で測定した白金ナノ粒子触媒のX線吸収スペクトルでは、白金の内殻正孔の寿命によるスペクトル幅の広がりで微細な構造がぼやけてしまい、吸着に起因する電子状態の変化を捉えることが困難であった。そこで本研究では、非弾性X線散乱装置を利用した高分解能型の蛍光X線吸収分光法による測定を行った。結果、酸素が水と共存することにより、白金の酸化を促進することが明瞭に検出でき、実験的に初めて明らかにすることができた。本来、触媒である白金は反応前後で不変であるべきものであるが、この反応では、白金上で酸素が水と共吸着することにより安定化して反応の進行を遅らせた結果、過電圧がより大きく生じていると解釈できる。また、白金コバルト合金ナノ粒子についても調べたところ、酸素と水の共吸着による酸化促進効果がほとんど起こらないことを見出した。
千代 悦司; 堀 利彦*; 小林 鉄也; 鈴木 浩幸*; 菅沼 和明; 山崎 正義*; 穴見 昌三*; Fang, Z.*; 福田 茂樹*; 福井 佑治*; et al.
Proceedings of 2nd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 30th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.236 - 238, 2005/07
発表では、J-PARC線形加速器の建設状況,クライストロン電源,立体回路及び周辺機器の設置,立上げ試験状況,ローレベル制御系の試験・評価結果,972MHzクライストロンの開発状況など線形加速器高周波の現状について報告を行う。
堀 利彦*; 千代 悦司; 山崎 正義*; 鈴木 浩幸*; 長谷川 和男; 吉田 光宏*; 山口 誠哉*; 穴見 昌三*; 福田 茂樹*
Proceedings of 2nd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 30th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.239 - 241, 2005/07
原研972MHz RFテストスタンドで昨年度実施した活動状況を報告する。第1点目は972MHzクライストロン初号機で観測された発振原因は、第2空洞とクライストロンビームとの高次モード結合だったことが判明し、この結果を反映した2号機改修管での再試験の結果、ほぼ設計値どおりの良好なデータを得たことである。第2点目は超伝導クライオモジュールの大電力試験についての成果である。長パルス(3ms)幅・大電力RFの要求性能を満足するシステム構成を検討・試作したところ、カソード電圧サグに起因するパルス平坦度の性能不足を、低電力RF機器に任意波形発生器を新たに採用することで性能の向上を図った。今回のシステム構成は非常に簡易であり、位相性能を問題にしないRFエージング試験などにおいては、非常に有用な回路構成であると言える。
千代 悦司; 鈴木 浩幸; 山崎 正義; 堀 利彦; 小林 鉄也; 福井 佑治*; 川村 真人*; Fang, Z.*; 山口 誠哉*; 穴見 昌三*; et al.
no journal, ,
J-PARCリニアックの高周波源機器は、建屋に設置され、各構成機器の評価が開始された。本ワークショップでは、J-PARC RFシステムの近況報告とこれまでのR&Dの成果について報告する。
渡辺 英雄*; 平金 晶憲*; 吉田 直亮*; 井上 利彦; 山下 真一郎
no journal, ,
高速炉炉心材の寿命因子の1つであるクリープ損傷において、照射場や応力場といった複合的な環境因子が与える基礎的影響は明確になっておらず評価する必要がある。本評価のため、重イオンビームライン上に小型単軸引張・圧縮試験機を設置し、高温照射環境下におけるステンレス鋼の内部組織の発達過程における応力の影響を考察した。その結果、照射による転位ループ密度が少ない領域においても、応力下では高密度の転位が観察され、応力負荷の影響が広範囲にまで及ぶことが明らかとなった。
渡辺 英雄*; 吉田 直亮*; 山下 真一郎; 井上 利彦
no journal, ,
高速炉の燃料被覆管は、燃料のシャフリングや燃焼に伴い、照射温度の変動を受ける。本研究では、高燃焼度被覆管候補(代替)材料としての使用が検討されている高ニッケルオーステナイト系ステンレス鋼の温度変動照射環境下でのボイド形成機構解明を目的として、米国HFIR炉を用いて温度変動照射実験を実施した。
渡辺 英雄*; 吉田 直亮*; 山下 真一郎; 井上 利彦
no journal, ,
高速炉の燃料被覆管は、燃料のシャフリングや燃焼に伴い、照射温度の変動を受ける。本研究では、高燃焼度被覆管候補(代替)材料としての使用が検討されている高ニッケルオーステナイト系ステンレス鋼の温度変動照射環境下でのボイド形成機構解明を目的として、米国HFIR炉を用いて温度変動照射実験を行った。その結果、温度変動により転位密度は変化しないが、ボイド数密度は一桁程度上昇することが示された。
C制御材の照射後組織評価静川 裕太; 関尾 佳弘; 井上 利彦; 前田 宏治; 吉田 克己*
no journal, ,
高次構造セラミック制御材(新規制御材)の開発に資するため、「常陽」で照射したBC従来材について、核変換Heの蓄積挙動に着目した透過電子顕微鏡観察を実施した。その結果、Heバブルの粒内での均一形成及び粒界での蓄積が確認され、照射に伴うバブルの成長・凝集が制御材の膨張及びクラック発生をもたらす要因となっていることが示された。
C制御材の照射後微細評価静川 裕太; 関尾 佳弘; 井上 利彦; 前田 宏治; 吉田 克己*
no journal, ,
高次構造制御BC制御材(配向気孔導入材)における核変換Heの放出挙動の推定に資するため、「常陽」で照射したBCに対するTEMによる微細組織観察を実施した。気孔部近傍においてHeバブルの無形成帯が観察され、気孔部がHeの放出パスに成り得る可能性が示唆された。本研究は、文部科学省原子力システム研究開発事業の一環で実施している「高速炉の安全性向上のための高次構造制御セラミック制御材」の成果である。