Evaluation of water distribution in a small operating fuel cell using neutron color image intensifier

安田 良; 日塔 光一*; 小長井 主税*; 塩澤 方浩*; 竹中 信幸*; 浅野 等*; 村川 英樹*; 杉本 勝美*; 野島 健大; 林田 洋寿; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 651(1), p.268 - 272, 2011/09

https://doi.org/10.1016/j.nima.2011.01.175

中性子ラジオグラフィは、燃料電池内部の水分布可視化に有効な技術である。本研究では、高輝度・高空間分解能中性子イメージング検出器の中性子イメージインテンシファイアを用いて、小型燃料電池内部を発電開始からフラッディングに起因すると考えられる電圧降下までの過程を連続的に観察した。発電過程において、電池中心部から水が生成し、徐々に流路端部の両側から滞留していく様子を確認した。一方で、発電時の電池電圧は水分の滞留とともに低下し、流路端部の水滴が結合した直後に急激な電圧降下が生じ発電を停止している。本稿では、こうした結果に加え、発電に伴う生成水の挙動と電圧変化との相関に関する考察したことについて述べる。

Active Beam Scattering Apparatus and Its Application to JET-2 Tokamak

竹内 浩; 松田 俊明; 西谷 健夫; 志甫 諒; 小長井 主税*; 木村 博信*; 前田 彦祐

JAERI-M 83-141, 15 Pages, 1983/09

JAERI-M-83-141.pdf:0.59MB

トカマクプラズマのイオン温度を測定するための能動粒子線計測法がJFT-2トカマクに適用され、ジュール加熱時のイオン温度が求められた。測定には15KeVの水素原子ビームが用いられ、散乱粒子のエネルギー分析と検出は、散乱角4で運動量分析器とシリコン障壁型の半導体検出器によって行なわれた。得られたイオン温度は受動的な荷電交換中性粒子計測法で得られた値と一致した。また散乱スペクトラムへの影響も調べられ、ラザフォード散乱から予想された強度と散乱強度の間の差はターゲット粒子の原子数の増大とともに増加することがわかり、その結果、散乱強度に不純物イオンが寄与しない現象は中性粒子ビームの不純物イオンの衝突によるイオン化により起ることがわかった。

中性子イメージングによる燃料電池セル内の水分測定

安田 良; 酒井 卓郎; 野島 健大; 飯倉 寛; 松林 政仁; 日塔 光一*; 小長井 主税*; 塩澤 方浩*; 村川 英樹*; 杉本 勝美*; et al.

no journal, , 

燃料電池は、水素と酸素との化学反応を直接電気エネルギーに変換するシステムで、副生成物が水であることから、次世代のクリーンエネルギー源として期待されている。しかし、生成物である水分挙動が電池性能に影響を及ぼすことから、その水の適切な管理・制御が必要とされ、発電中の水分挙動を把握・理解するための可視化ツールが強く望まれている。これまでわれわれは、電池内部の水分挙動を可視化するために、さまざまな中性子ラジオグラフィシステムを開発してきた。本稿では、近年開発されたボロンタイプの中性子イメージインテンシファイアをベースに構築したイメージングシステム、及びそれを用いて実施した燃料電池内部の水分布評価の結果を中心に報告する。