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尾関 秀将; 礒野 高明; 河野 勝己; 齊藤 徹; 川崎 勉; 西野 克巳; 奥野 清; 木戸 修一*; 仙波 智行*; 鈴木 洋三*; et al.
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 25(3), p.4200804_1 - 4200804_4, 2015/06
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Engineering, Electrical & Electronic)JAEA is planning performance test of 50 m Toroidal Field (TF) conductor of ITER using Central Solenoid Model Coil (CSMC) test facility at Naka-site in Japan. In order to test the conductor, "TF Insert Coil" (TFIC) is under fabrication in cooperate with Hitachi, Ltd. TFIC is a solenoid coil wound in 1.44 m diameter. It is going to be installed into the bore of CSMC, whose maximum magnetic field is 13 T. The maximum driven current of TFIC is 68 kA. In order to prepare for fabrication of TFIC, several trials of components including windings, removal of Cr plating of the strands, welding and compaction of terminal sleeve were carried out for process qualification. The results of trials showed that the winding dimater satisfied its criterion, the Cr plating was clearly removed using non-woven cloth soaked into HCl solution, the mechanical strengths at 4 K of welds at the terminal were enough. Eventually, the fabrication process qualification of TFIC was completed.
加藤 正史*; 吉原 一輝*; 市村 正也*; 畑山 智亮*; 大島 武
Japanese Journal of Applied Physics, 53(4S), p.04EP09_1 - 04EP09_5, 2014/04
被引用回数：6 パーセンタイル：26.85(Physics, Applied)Deep levels in p-type hexagonal (4H) silicon carbide (SiC) epilayers irradiated with and without electrons at 160 keV and subsequent annealing at 1000 
C were investigated. Current deep level transient spectroscopy (I-DLTS) was applied to investigate deep levels. As a result, Deep levels with activation energies less than 0.35 eV which are located near the valence band were detected. Also, two deep levels (AP1 and AP2) existed in all samples. Other deep levels appeared after the electron irradiation. Since electrons with an energy of 160 keV can knock-on only carbon atoms from the lattice site of SiC, it was concluded that the deep levels observed after irradiation were related to carbon vacancy V
.
三宅 景子*; 安田 智成*; 加藤 正史*; 市村 正也*; 畑山 智亮*; 大島 武
Materials Science Forum, 778-780, p.503 - 506, 2014/02
Photolytic hydrogen generation using sunlight is regarded as energy production technology for the next generation. One of the key of issues for this technology is a selection of materials for the photolysis. Silicon carbide (SiC) is expected as one of the candidate materials for this application. In this study, we measured carrier lifetimes in SiC by the microwave photoconductivity decay (
PCD) method. In order to control carrier lifetime in SiC, some samples were irradiated with 160 keV-electrons with fluences between 1
10
and 110
/cm
. The values of carrier lifetime in SiC were compared to photocurrents in electrolytes which directly relate to the conversion efficiency of photolytic hydrogen generation. As a result, photocurrents depend on the sum of the depletion layer width and the diffusion length which was estimated from carrier lifetimes.
加藤 正史*; 松下 由憲*; 市村 正也*; 畑山 智亮*; 大島 武
Japanese Journal of Applied Physics, 51(2), p.028006_1 - 028006_2, 2012/02
被引用回数：16 パーセンタイル：55.56(Physics, Applied)炭化ケイ素(SiC)の耐放射線性に関する研究の一環として、電子線照射によるp型六方晶(4H)SiC半導体中のキャリア寿命の変化をマイクロ波光導電減衰法により調べた。室温にて170keVの電子線を照射した結果、未照射では0.1s程度であったキャリア寿命が、照射量の増加とともに減少し、10/cm照射後には0.02sとなることが明らかとなった。また、照射後、窒素中,1000Cでの熱処理により0.08sまで回復することが判明した。n型4H-SiCにおいては、キャリア寿命はZ
と呼ばれる欠陥により低下することが明らかとなっているが、Zは1500C程度まで安定であり、今回の1000C熱処理では変化しない。このことから、n型とp型では異なる欠陥がキャリア寿命低下に関与すると結論できた。
市村 雅彦*; 濱田 智之*; 今村 裕志*; 高橋 三郎*; 前川 禎通
Journal of Applied Physics, 109(7), p.07C906_1 - 07C906_3, 2011/03
被引用回数：4 パーセンタイル：19.03(Physics, Applied)Based on the Keldysh Green's function method within the tight-binding model, the spin transfer torque is analyzed in a magnetic tunnel junction with a synthetic ferrimagnetic (SyF) free layer in the ballistic regime. The spin transfer torque exerted on the magnetizations of ferromagnetic bilayers in the SyF free layer tends to rotate the magnetizations in the same direction as a combined motion of the SyF free layer regardless of the bias direction. This rotation causes a reduction of the critical current for the magnetization switching of the SyF free layer which is consistent with experimental observations.
松下 由憲*; 加藤 正史*; 市村 正也*; 畑山 智亮*; 大島 武
Materials Science Forum, 645-648, p.207 - 210, 2010/00
耐放射線性半導体デバイスへの応用が期待される炭化ケイ素(SiC)の電子線照射による伝導キャリアの寿命変化をマイクロ波光伝導減衰法(-PCD)により評価した。試料は、ボロン添加p型六方晶(4H)SiC基板上に作製したアルミニウム添加p型4H-SiCエピタキシャル膜を用い、160keVの電子線を110cm
(ele-16)又は110cm(ele-17)照射することで損傷を導入した。-PCDの結果、未照射, ele-16, ele-17の試料のキャリアの寿命は、それぞれ、0.14s, 0.07s及び0.04sとなり、電子線照射量の増加とともに、低下することが判明した。これより、160keV電子線照射により導入される損傷はキャリアの再結合中心として働くことが結論できた。
二宮 博正; 秋場 真人; 藤井 常幸; 藤田 隆明; 藤原 正巳*; 濱松 清隆; 林 伸彦; 細金 延幸; 池田 佳隆; 井上 信幸; et al.
Journal of the Korean Physical Society, 49, p.S428 - S432, 2006/12
現在検討が進められているJT-60のコイルを超伝導コイルに置き換える計画(トカマク国内重点化装置計画)の概要について述べる。本計画はITER及び原型炉への貢献を目指しているが、その位置づけ,目的,物理設計及び装置設計の概要,今後の計画等について示す。物理設計については、特に高い規格化ベータ値を実現するためのアスペクト比,形状因子及び臨界条件クラスのプラズマや完全非誘導電流駆動のパラメータ領域等について、装置については物理設計と整合した設計の概要について示す。
菊池 満; 玉井 広史; 松川 誠; 藤田 隆明; 高瀬 雄一*; 櫻井 真治; 木津 要; 土屋 勝彦; 栗田 源一; 森岡 篤彦; et al.
Nuclear Fusion, 46(3), p.S29 - S38, 2006/03
被引用回数：13 パーセンタイル：41.76(Physics, Fluids & Plasmas)トカマク国内重点化装置(NCT)計画は、大学における成果を取り込みつつJT-60Uに引き続き先進トカマクを進めるための国内計画である。NCTのミッションは発電実証プラントに向けて高ベータ定常運転を実現するとともに、ITERへの貢献を図ることである。高ベータ定常運転を実現するために、装置のアスペクト比,形状制御性,抵抗性壁モードの帰還制御性,電流分布と圧力分布の制御性の機動性と自由度を追求した。
土屋 勝彦; 秋場 真人; 疇地 宏*; 藤井 常幸; 藤田 隆明; 藤原 正巳*; 濱松 清隆; 橋爪 秀利*; 林 伸彦; 堀池 寛*; et al.
Fusion Engineering and Design, 81(8-14), p.1599 - 1605, 2006/02
被引用回数：1 パーセンタイル：9.98(Nuclear Science & Technology)JT-60定常高ベータ装置(トカマク国内重点化装置)は、経済的な核融合炉の実現を目指した定常高ベータプラズマ運転の実証が重要なミッションの一つである。現在、プラズマ形状及びアスペクト比について広いパラメータ領域で研究を行えるように、装置の物理的・技術的設計検討を進めている。本装置の目標とする高ベータプラズマは、自由境界MHD安定性限界を超えた領域にあるため、電子サイクロトロン加熱による新古典テアリングモードの抑制に加えて、安定化板及び容器内コイルを用いた壁不安定性モードの抑制など、さまざまなMHD不安定性の制御手法を駆使する必要がある。それらを踏まえて、今回は、高ベータと臨界条件クラスのプラズマを同時に達成できるプラズマパラメータの解析評価、及び自由境界MHD安定性限界を超えた高ベータプラズマの非誘導電流駆動制御シナリオの検討結果について報告する。また、広いパラメータ領域で定常高ベータプラズマ運転を実現させるための装置設計の現状に関して、超伝導コイル及び放射線遮へい材を中心に報告する。
plasma operation玉井 広史; 秋場 真人; 疇地 宏*; 藤田 隆明; 濱松 清隆; 橋爪 秀利*; 林 伸彦; 堀池 寛*; 細金 延幸; 市村 真*; et al.
Nuclear Fusion, 45(12), p.1676 - 1683, 2005/12
被引用回数：15 パーセンタイル：45.53(Physics, Fluids & Plasmas)トカマク国内重点化装置の設計研究をまとめた。装置の設計は、プラズマのアスペクト比と形状制御性に関して自由度を広く確保できることが求められている。これは、ITERと平行して研究を進めるとともに、定常高ベータプラズマ運転についての科学的なデータベースをDEMOへ提供する観点から重要である。この目標に合致するように、プラズマのアスペクト比と形状の自由度の確保について、これまで比較的困難であったダイバータ排気性能との両立が図られるように装置設計を行った。この装置設計に基づいて、閉じ込め,安定性,電流駆動,ダイバータプラズマ等の物理性能を評価し、主目的である定常高ベータプラズマを実現するための制御方法を検討した。
玉井 広史; 松川 誠; 栗田 源一; 林 伸彦; 浦田 一宏*; 三浦 友史; 木津 要; 土屋 勝彦; 森岡 篤彦; 工藤 祐介; et al.
Plasma Science and Technology, 6(1), p.2141 - 2150, 2004/02
被引用回数：2 パーセンタイル：6.49(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60定常高ベータ化計画(JT-60改修計画)の最重要課題は高ベータ,臨界クラスのパラメータを持つ高性能プラズマの100秒程度以上の維持を実証することである。このため、高ベータプラズマを達成するためのプラズマパラメータや運転シナリオ,制御手法の検討を行うとともに、超伝導磁場コイルの要素技術の開発を始め、放射線遮蔽や真空容器等の設計検討及び試験開発を行い、その成立性を確認した。本発表は、以上の物理・工学設計と試験開発の進捗状況を詳述する。
石田 真一; 阿部 勝憲*; 安藤 晃*; Chujo, T.*; 藤井 常幸; 藤田 隆明; 後藤 誠一*; 花田 和明*; 畑山 明聖*; 日野 友明*; et al.
Nuclear Fusion, 43(7), p.606 - 613, 2003/07
原型炉の経済性と環境適合性のさらなる向上を図るため、大学等との連携協力によりJT-60を超伝導トカマクへ改修する計画を推進している。目的は、原型炉と同様に強磁性体である低放射化フェライト鋼をプラズマの近くに設置して、高ベータで自発電流割合が高く、高度なダイバータ熱粒子制御を持ち、ディスラプション頻度の少ない定常運転を実現することである。JT-60の既存設備を最大限活用し、新たに導入する超伝導トロイダル及びポロイダル磁場コイルを用いて、主半径2.8m,プラズマ電流4MA,トロイダル磁場3.8Tの高非円形かつ高三角度配位のシングルヌル・プラズマの100秒運転を行う。原型炉の設計例から設定された高い達成目標の実現を目指し、高ベータプラズマ制御,高性能・高自発電流プラズマ制御,ダイバータ熱粒子制御、及びフェライト鋼のプラズマ適合性の実証という重要課題に取り組むことができるよう設計を行った。
石田 真一; 阿部 勝憲*; 安藤 晃*; Cho, T.*; 藤井 常幸; 藤田 隆明; 後藤 誠一*; 花田 和明*; 畑山 明聖*; 日野 友明*; et al.
Nuclear Fusion, 43(7), p.606 - 613, 2003/07
被引用回数：33 パーセンタイル：69.14(Physics, Fluids & Plasmas)原型炉の実現に向けて経済性と環境適合性の向上を図るため、大学等との連携協力によりJT-60を超伝導トカマクへ改修する計画を推進している。目的は、原型炉で想定されているように、強磁性体である低放射化フェライト鋼をプラズマの近くに設置して、高ベータで自発電流割合が高く、高度なダイバータ熱粒子制御をもち、ディスラプション頻度の少ない定常運転を実現することである。新たに導入する超伝導トロイダル及びポロイダル磁場コイルを用いて、主半径2.8m,プラズマ電流4MA,トロイダル磁場3.8Tの高非円形かつ高三角度配位のシングルヌル・プラズマの100秒運転を行う。既存のJT-60設備を最大限に生かし、原型炉の設計例から設定された高い達成目標の実現に向けて、高ベータプラズマ制御,高性能・高自発電流プラズマ制御,ダイバータ熱粒子制御、及びフェライト鋼のプラズマ適合性の実証という克服すべき課題に取り組むための設計を行った。
中江 延男; 杉山 顕寿; 安部 智之; 市村 敏夫; 渡部 雅之; 小島 久雄; 高下 浩文
PNC TN1430 97-005, 229 Pages, 1997/11
1997年10月5
10日に標記国際会議が横浜で開催された。核燃料サイクル開発関係者に会議概要を周知するため、全体会議及び核燃料サイクル関連の口頭発表の要旨をまとめた。
小山 智造; 市村 敏夫; 河田 東海夫; 大西 紘一
Proceedings of 4th International Conference on Nuclear Fuel Reprocessing and Waste Management (RECOD '94), 0 Pages, 1994/00
我が国の暗影なエネルギー供給の確立には、プルトニウムの平和利用が不可欠であり、動燃事業団はFBR、MOX燃料製造、及びFBR再処理に関する技術開発を進めてきている。FBR再処理技術開発は、1975年に開始され、現在、プロセス技術・プロセス機器を工学規模でホット試験すべき段階に到達した。このため、リサイクル機器試験施設(REFT)なる新しい施設の建設準備を進めている。1993年3月現在、REFTは安全審査(燃安審)を行っている。本発表は、FBR再処理技術開発の簡単な現状紹介と合わせ、REFTの概要を説明するものである。
加藤 正史*; 松下 由憲*; 市村 正也*; 畑山 智亮*; 大島 武
no journal, ,
耐放射線性半導体への応用が期待される炭化ケイ素(SiC)半導体中に、電子線照射により発生する欠陥が伝導キャリアの寿命へ及ぼす影響を調べた。試料にはp型の六方晶(4H)SiCエピタキシャルを用い、160keV電子線を1.010/cm又は1.010/cm照射した。また、照射後、1000C窒素中で10分間熱処理を行った試料も併せて調べた。照射前後のキャリア減衰曲線を反射マイクロ波光導電減衰で調べたところ、照射量の増加とともに減衰が早くなることがわかり、これより、キャリアの寿命が短くなることが明らかとなった。また、熱処理を行うことで減衰曲線の減衰が遅くなり、キャリアの寿命が長くなったことが判明したが、未照射試料の値までは戻らず、今回の熱処理では結晶性が完全には回復しないと帰結された。
吉原 一輝*; 加藤 正史*; 市村 正也*; 畑山 智亮*; 大島 武
no journal, ,
耐放射線性半導体として期待される炭化ケイ素(4H-SiC)に電子線照射を行い、電流深部準位測定(電流DLTS)によって生成欠陥を調べた。実験には、アルミドープのp型4H-SiCエピタキシャル基板を用いた。エピタキシャル基板に、160keVのエネルギーの電子線を110/cm又は110/cm照射した。今回用いた160keVは、SiC中の炭素原子のみを弾き飛ばすことができるエネルギーである。それらのサンプルに対して電流深部準位測定(電流DLTS)を行った。その結果、110/cm照射試料において、130K, 150K, 165Kにピークが観測された。110/cm試料においては、145K, 175K, 205Kにピークが観測された。それぞれの照射量の試料で、異なる温度にピークが観察されたことから、これらのピークは異なる欠陥によって発生したことが示唆される。また、照射量が増加しても各ピークの増加は観測されなかった。このことから、照射量が増すことで単純に炭素空孔が増加するのではなく、異なる構造の複合欠陥が形成されたと考えられる。
吉原 一輝*; 加藤 正史*; 市村 正也*; 畑山 智亮*; 大島 武
no journal, ,
耐放射線性炭化ケイ素(SiC)半導体デバイス開発には、照射欠陥とデバイス性能の関係を明らかにする必要がある。本研究では、電子線照射によって欠陥を導入したp型六方晶(4H)SiCを用いて、電流-深部欠陥準位特性測定(DLTS)を行うことで、生成される欠陥準位の観測を試みた。試料は、Alをドーピングすることでp型化した4H-SiCを用い、160keVの電子線を110cm又は110cm照射することで欠陥を導入した。電流DLTS測定の結果、110cm照射試料では、130K, 150K, 165Kにピークを持つ欠陥シグナルが、110cm照射試料からは、145K, 175K, 205Kにピーク持つ欠陥シグナルが観測された。それぞれの試料で観測されたピーク値の温度が異なることから、異なる欠陥が形成されているといえる。このことから、照射量の増加とともに、欠陥構造が変化し、より複雑な複合欠陥が形成されていることが示唆された。また、照射した試料を窒素雰囲気中1000Cで10分間熱処理したところ、欠陥シグナルのピーク温度がシフトするものの、欠陥シグナルは消滅しなかった。よって、この熱処理によって欠陥構造は変化するが、結晶性は回復しないことが判明した。
渡邊 和弘; 山中 晴彦; 山口 耕平*; 門脇 慎*; 市村 智*
no journal, ,
ITER用プロジェクトにおいては、直流-1MVに絶縁された高電圧デッキに設置されるイオン源やイオン引き出し電源に交流電力を絶縁して供給するための絶縁変圧器が必要である。直流-1MVの絶縁性能と組立手順等を検証確認するために、絶縁変圧器のモックアップ試験体を開発した。高電圧の耐電圧試験を実施した結果、直流-1MV以上の十分な絶縁性能を確認できた。
佐藤 真人; 市村 誠次; 須山 賢也; 外池 幸太郎; 蒲原 佳子*; 鈴木 智久*
no journal, ,
燃焼度も考慮して使用済燃料の臨界量を精密に評価するためには、Sm等の中性子吸収FP核種量を燃焼計算で正確に求める必要がある。原子力機構では燃焼計算の妥当性確認のため軽水炉燃料の組成測定を進めているが、質量分析によるSm-147測定精度の向上に資するため、同重体のPm-147を分離する手法を検討した。従来手法ではSm-147と共存するPm-147を液シン法で定量していた。本報告では、Sm・Pm混合溶液からSmとPmを分離する手法と分離性能の確認結果を示す。
尾関 秀将; 礒野 高明; 河野 勝己; 齊藤 徹; 川崎 勉; 西野 克巳; 奥野 清; 木戸 修一*; 仙波 智行*; 鈴木 洋三*; et al.
no journal, ,
国際熱核融合実験炉(ITER)のトロイダル・フィールド(TF)コイル用超伝導導体の性能を評価するため、原子力機構はTFインサート・コイル(TFIC)という直径1.44mで8.875ターンの巻線部を有するTF導体を用いたソレノイドコイルをメーカーとの協力により製作した。TFICは、原子力機構の所有する中心ソレノイドモデルコイル施設の中心ボアに据付され、最大13Tまでの外部磁場環境下で性能試験が行われる。TFICの製作にあたっては、TF導体及びTFICの構造を考慮した製作技術を確立する必要があった。原子力機構では、その製作過程で適用する製作技術について試作を実施し、超伝導素線へのダメージが無く、構造的強度が十分で、かつ、製作プロセスが適切に完了可能であるかという観点から、解体試験及び極低温度を含む温度領域での機械試験を実施した。上記試験の結果から、各製作プロセスである導体巻線・Crめっき除去・電気継手部の溶接・熱処理・導体絶縁のための樹脂含浸工程を確立し、TFインサート・コイルの製作を問題なく完了することができた。本発表では、上記試作結果とTFICの製作プロセスについて報告する。
