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大塚 紀彰; 武内 伴照; 山本 圭一; 柴田 晃; 木村 伸明; 竹本 紀之; 谷本 政隆; 土谷 邦彦; 佐野 忠史*; 宇根崎 博信*; et al.
KURRI Progress Report 2013, P. 215, 2014/10
チェレンコフ光を用いたリアルタイム原子炉内情報計測技術を確立するために、京都大学研究用原子炉(KUR)にて、原子炉出力変更時及び定常運転時におけるチェレンコフ光のCCDカメラによる観察を行い、映像の輝度値と炉出力の関係性を調べた。その結果、炉出力が2-3MW以上になるとG及びB輝度信号は最大値である255に達して飽和するピクセルが存在することによってハレーションが生じることが分かった。そこで、KUR最大出力の5MWでも飽和しないR輝度信号を用いて、適切な比例係数を掛けてG及びB輝度信号値を求める補正を行ったところ、全輝度値は炉出力と比例することがわかった。これらの結果、チェレンコフ光を利用して炉出力を見積もる手法の見通しを得た。
木村 伸明; 武内 伴照; 柴田 晃; 竹本 紀之; 木村 明博; 那珂 通裕; 西方 香緒里; 谷本 政隆; 土谷 邦彦; 佐野 忠史*; et al.
KURRI Progress Report 2012, P. 209, 2013/10
チェレンコフ光を用いた原子炉の核的・熱的情報をリアルタイムで取得するための計測技術を確立するために、京都大学研究用原子炉(KUR)にて、原子炉出力変更時及び定常運転時におけるチェレンコフ光の分光器による絶対放射照度の計測及びCCDカメラによる観察を行い、NDフィルタによる透光率評価を行った。その結果、NDフィルタを設置した時の絶対放射照度と透光率は、NDフィルタのカタログ値である透光率と良い一致を示した。一方、NDフィルタ及びカメラの絞りを変更したCCDカメラ画像を解析した結果、分光器で得られた透光率と同じ傾向を示していた。今後、測定精度の向上のために画像解析手法を改善し、核的・熱的情報との関連性について検討を進める。
木村 伸明; 竹本 紀之; 永田 寛; 木村 明博; 那珂 通裕; 西方 香緒里; 谷本 政隆; 土谷 邦彦; 佐野 忠史*; 宇根崎 博信*; et al.
KURRI Progress Report 2011, P. 219, 2012/10
原子炉の核的・熱的情報をリアルタイムで取得するための計測技術開発の一環として、京都大学研究用原子炉(KUR)に炉内監視システムを設置し、原子炉出力変更時及び定常運転時(1MWと5MW)におけるチェレンコフ光の計測・評価を行った。炉内監視システムは分光システムと画像システムから構成されており、分光システムを用いて、チェレンコフ光の波長の測定及び異なる透光率のNDフィルタ(Neutral Density Filter)によるチェレンコフ光の絶対放射照度と透光率との相関関係の評価を行った。その結果、透光率はNDフィルタのカタログ値と良い一致を示した。次に、画像システムを用いて、NDフィルタ及びカメラの絞りを変更してチェレンコフ光の観察を行い、得られた画像の解析を行った。その結果、解析データから得られた透光率は、分光システムで得た透光率特性と同様な結果が得られた。今後、測定方法及び画像解析方法について改善を行い、測定精度の向上及び炉内情報との関連性について検討を行っていく。
竹本 紀之; 土谷 邦彦; 長尾 美春; 北岸 茂; 那珂 通裕; 木村 明博; 佐野 忠史*; 宇根崎 博信*; 義本 孝明*; 中島 健*; et al.
KURRI Progress Report 2010, P. 204, 2011/10
原子炉内の核的・熱的情報をリアルタイムで取得するための計測技術の開発の一環として、京都大学原子炉実験所に炉内監視システムを設置し、原子炉出力変化時におけるチェレンコフ光の計測・評価を行った。まず、照度計を用いて、異なる透過率のNDフィルタ(Neutral Density Filter)によるチェレンコフ光の照度と透過率との相関関係を評価した結果、透過率はハロゲンランプと同様にカタログ値と良い一致を示した。次に、炉内監視システムを用いて、NDフィルタ及びカメラの絞りを変更してチェレンコフ光の観察を行い、得られた測定データの画像解析を行った結果、測定データから得られた透過率は高透過率において計算値との差が大きくなった。これは、ハレーションなどの影響と考えられることから、今後、測定方法及び画像解析方法について改善等を行い、測定精度の向上を図っていく。
土谷 邦彦; 北岸 茂; 長尾 美春; 竹本 紀之; 那珂 通裕; 木村 明博; 佐野 忠史*; 宇根崎 博信*; 義本 孝明*; 中島 健*; et al.
KURRI Progress Report 2009, P. 196, 2010/10
チェレンコフ光を利用した計測技術として、チェレンコフ光測定装置(CVD: Cerenkov Viewing Device)による使用済燃料の監視及びモニタリングがあり、IAEAの使用済燃料の査察に用いられている。一方、チェレンコフ光による原子炉内の計測技術はこれまで実施されておらず、京都大学研究用原子炉(KUR)や原子力機構JRR-3のプール型研究炉では、運転管理として原子炉の炉心部をCCDカメラで観察しているのみであり、定量的な評価は行われていない。本研究では、原子炉出力変化時におけるチェレンコフ光の輝度などの変化を定量的に測定・評価することにより、通常の計装では検出できない炉心内の核的・熱的情報をリアルタイムで取得するための炉内監視システムの開発を行った。予備試験として、原子力機構が準備する観察装置を用いて、各種フィルターの減衰率評価及び画像解析を行った。この予備試験結果により、KURに設置する炉内監視システムを構築し、次年度からKUR起動・停止時におけるチェレンコフ光の変化を計測する。
天本 一平; 佐藤 一*; 内藤 英樹*; 阿部 素久*; 木村 博信*; 岡崎 幸基*
JNC TJ6430 2001-001, 43 Pages, 2001/03
JNC-TJ6430-2001-001.pdf:3.74MB
転換施設等の解体・廃棄処理に対して、現在、機械切断、プラズマ切断等が使用されているが、本試験ではレーザーによる切断方式の適用性を評価するため、転換施設を構成する代表的な設備部材の模擬試験片についてレーザー切断試験を実施した。出力4kWのNd:YAGレーザー(波長:1064nm)を用いて切断試験を行なった結果、SUS材及び400材について、特に問題なく切断が出来た。また、硬質ゴムライニング(母材:SS400)については、加工中に悪臭・煤(すす)が発生したものの、SS400側からの切断は可能であることを確認した。しかし、FRP及びFRPライニング材(母材:400)については、レーザーによる材料内部の加熱現象で煤及び炎が発生し、充分な切断が出来なかった。この原因は加工中に発生した煤等による加工トーチの負傷、レーザー光遮蔽と考えられたため、煤発生を極力抑えることを目的として、アシストガスの流量増大、ガスの種類を変えた追加試験を行なった。この試験では、将来、現地での切断等に使用する可能性の高い小型コンパクト、長寿命の半導体レーザー励起YAGレーザー(出力:1.5kW弊社製)を用いて行なった。
飛田 健次; 竹内 浩; 木村 博信*; 草間 義紀; 根本 正博
Japanese Journal of Applied Physics, 26(3), p.509 - 510, 1987/03
被引用回数：37 パーセンタイル：81.46(Physics, Applied)He
及びHe
に対するマイクロチャンネル・プレート検出器の検出効率を1keV以上のエネルギー領域で測定した。He,Heを入射したとき、両者の効率の違いは認められなかった。上記のエネルギー領域で効率は0.5であり、この値はMCP細管に入射する粒子のほとんど全てが検出されることを意味する。
小原 祥裕; 三浦 幸俊; 木村 博信*; 小長井 主税*; 竹内 浩
Review of Scientific Instruments, 56(4), p.525 - 528, 1985/00
被引用回数：2 パーセンタイル：48.08(Instruments & Instrumentation)JT-60中性粒子入射加熱装置原型ユニットで発生される中性子ビームのエネルギースペクトルを、半導体検知器で直接的に測定した。求められたビーム成分比は、分光測定等の他の方法で求められたビーム成分比とよく一致し、JT-60NBI用イオン源のビーム成分比の再確認ができた。
三浦 幸俊; 竹内 浩; 小原 祥裕; 小長井 主悦*; 木村 博信*
Review of Scientific Instruments, 50(5), p.1111 - 1113, 1985/00
現在、プラズマ診断に一般的に用いられている中性粒子エネルギー分析装置は、多チャンネルで大型の分析器であり、プラズマ実験装置へのアクセスがかなり制限されている。そこで表面障壁型シリコン検出器(SSD)を用いた、小型1チャンネルでエネルギー分析ができる中性粒子分析装置の設計、検討を行った。また、検出器の有効性を確認するために、JT-60、NBI原型ユニットのプロトン比測定によりテストした。結果は、分光測定と良い一致を示し、また、エネルギー分解能が40KeVで約12%であり、粒子のエネルギーと、パルス波高の直線的関係が、16KeVから100KeVまで確認された。この小型中性粒子分析装置の設計、検討と、SSDについて発表する予定である。
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
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。
竹内 浩; 松田 俊明; 西谷 健夫; 志甫 諒; 木村 博信*; 小長井 主税*; 前田 彦祐
Japanese Journal of Applied Physics, 22(11), p.1717 - 1721, 1983/00
被引用回数：13 パーセンタイル：58.15(Physics, Applied)中性粒子ビーム散乱によるイオン温度測定法がJFT-2トカマクプラズマに適用されジュール加熱時のイオン温度が求められた。その温度は受動的な荷電交換中性粒子計測から求めた値と一致した。また散乱スペクトルへの不純物の影響も調べられ、観測値とラザフォード散乱から予想される値との差はターゲット粒子の原子数の増加とともに、増大することがわかった。その結果、不純物イオンが散乱強度に寄与しない現象は不純物イオンとの衝突による中性粒子ビームのイオン化によって起ることがわかった。
木村 伸明; 竹本 紀之; 谷本 政隆; 土谷 邦彦; 中島 健*; 宇根崎 博信*; 佐野 忠史*; 藤原 靖幸*
no journal, ,
炉内チェレンコフ光を測定することにより、燃料の燃焼状態に関する情報がリアルタイムで取得可能となれば、炉内燃料の燃焼度や健全性の確認が簡便にかつ精度よく実現できることとなり、試験研究炉の稼働率向上に大きく資するものとなる。本研究では、京都大学研究用原子炉(KUR)において、炉内監視システムの開発の一環として、原子炉出力変更時及び定常運転時におけるチェレンコフ光の波長及び絶対放射照度の測定並びにCCDカメラを用いて観察を行い、減光フィルターを用いた時のチェレンコフ光の透光率特性を調べた。その結果、減光フィルターを用いた絶対放射照度の透光率は計算値と良い一致を示した。本発表では、CCDカメラによるチェレンコフ光観察の結果について、画像解析ソフトImage-Jを用いた画像解析を行い、得られた透光率の影響についても報告する。
