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論文

Investigation of potential of vacuum-free femtosecond laser sintering for direct printing using silicon carbide nanoparticles without inorganic binder

川堀 龍*; 渡部 雅; 今井 良行; 植田 祥平; Yan, X.; 溝尻 瑞枝*

Applied Physics A, 129(7), p.498_1 - 498_9, 2023/07

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

本研究では空気中におけるナノ粒子を使用した炭化ケイ素(SiC)のフェムト秒レーザー焼結の可能性を調査した。ポリビニルピロリドンとエチレングリコールを含むSiCナノ粒子インクは、780nmの波長でナノ粒子による強い吸収を示した。走査速度1mm/sでは焼結フィルムパターンの表面から底部まで全体が酸化しており、過剰なエネルギー照射により酸化ケイ素が生成したと考えられる。対照的に、走査速度5mm/s及び30$$mu$$mのラスターピッチのレーザー走査で作製されたパターンでは焼結領域が観察され、表面から1.72$$mu$$mを除き、原料のSiCナノ粒子の酸化に有意な差は見られなかった。これらの結果からフェムト秒レーザーパルスの照射は熱の蓄積が少ないため、原料の大気酸化を受けることなく焼結SiCパターンが生成できることが示された。また、X線光電子分光法によって分散剤であるポリビニルピロリドン及びエチレングリコールは焼結に影響を及ぼさないことがわかった。したがって、この真空フリー直接描画技術は積層造形に適用できる可能性がある。

論文

Experimental additive manufacturing of green body of SiC/Graphite functionally graded materials by stereolithography

植田 祥平; 今井 良行; 渡部 雅; 瀬川 智臣; Yan, X.

International Journal of Applied Ceramic Technology, 20(1), p.261 - 265, 2023/01

 被引用回数:0 パーセンタイル:15.97(Materials Science, Ceramics)

Ceramic stereolithography (CSL)-additive manufacturing (AM) technology is used to create a functionally graded ceramic (FGC) green body made of silicon carbide (SiC) and graphite. For the SiC/graphite FGC, the mixing parameters of ceramics powders and ultraviolet (UV) curing resin are improved, and correlations of the resultant slurry curing depth with integrated light intensity are discovered. Therefore, the SiC/graphite FGC-produced green body has no flaws, pores, or cracks on its surfaces. According to the association between cure depth and integrated light density for each slurry's composition, several interfacial collapses discovered in a cracked cross-section might be decreased.

論文

Spark plasma sintering of SiC/graphite functionally graded materials

渡部 雅; 横山 佳祐; 今井 良行; 植田 祥平; Yan, X.

Ceramics International, 48(6), p.8706 - 8708, 2022/03

 被引用回数:5 パーセンタイル:77.59(Materials Science, Ceramics)

SiC, C及びSiC/C傾斜機能材料の焼結は様々な手法が研究されている。しかしながら、放電プラズマ焼結(SPS)法を用いたSiC/黒鉛傾斜機能材料の製造に関する実験的な研究は報告されていない。本研究ではSiC/黒鉛傾斜機能材料をSPS法を用いて作製した。焼結試料の各層の界面にはギャップや層間剥離のような欠陥は見られなかった。また、SiC及び黒鉛はSPS前後で大きな変化を示さなかった。

論文

Application of multiple prompt $$gamma$$-ray analysis (MPGA) to geochemical and cosmochemical samples

大浦 泰嗣*; 渡部 良*; 海老原 充*; 村上 幸弘*; 藤 暢輔; 木村 敦; 小泉 光生; 古高 和禎; 大島 真澄; 原 かおる; et al.

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 291(2), p.335 - 339, 2012/02

 被引用回数:4 パーセンタイル:32.06(Chemistry, Analytical)

多重即発$$gamma$$線分析(MPGA)を地球化学及び宇宙化学試料に適用し、シグナルノイズ比(S/N),感度,検出限界に関する分析能力を評価した。MPGA装置による測定で得られたS/NはJRR3における通常の即発$$gamma$$線分析(PGAA)に比べて大きい値が得られた。幾つかの元素に関して、そのS/Nは10倍以上も改善していた。また、PGAAで検出されない元素も幾つかMPGAで検出された。今回の実験では地球化学及び宇宙化学試料に含まれる主成分元素と中性子捕獲反応断面積が大きい微量元素の濃度がMPGAによって精度よく決定された。最適化と改良によってさらに多くの微量元素に適用できると期待される。

報告書

深部地下水調査(DH-5号孔)追加採水分析

濱 博也*; 山田 毅*; 井出 光良*; 高橋 英一郎*; 山本 勝也*; 中嶋 敏秀*; 渡部 武雄*

JNC TJ7440 2005-074, 270 Pages, 1995/05

JNC-TJ7440-2005-074.PDF:17.59MB
JNC-TJ7440-2005-074(errata).pdf:0.08MB

1997年、岐阜県土岐市泉町定林寺の動力炉・核燃料開発事業団(現、核燃料サイクル開発機構)東濃地科学センター土岐分室敷地内において、孔長502.3mのDH-5号孔が深部地下水調査を目的として、土岐花崗岩中に掘削された。本報告書は、地表から地下深部までの地質構造、地質環境の有する水理学的・地球化学的特性を把握するため、このDH-5号孔の深度323.8$$sim$$330.8mの深層地下水を対象とした調査結果をまとめたものである。調査項目は以下のとおりである。(1)地下水の採水、(2)原位置における物理化学パラメータ測定、(3)連続地上採水中の主要化学成分分析、(4)地下水の化学分析以上の調査を行った結果、以下のことが明らかとなった。・物理化学パラメータ測定によると、地下水は、アルカリ性で、低還元性かつイオン溶解物の少ない低緩衝性である。また、硫化物イオンはほとんど含まれていない。・同位体分析によると、地下水は、太平洋側の天水を起源とし、数十年程度の比較的新しい年代のものであると推測される。・トリリニヤーダイヤグラムによる水質区分では、アルカリ土類重炭酸塩型に、水質化学相では、陽イオン相がCa$$^{2+}$$-Na$$^{+}$$、陰イオン相がHCO$$_{3}$$-Cl-SO$$_{4}$$$$^{2-}$$に分類される。・微生物分析では、地下水中に亜硝酸酸化菌・亜硝酸還元菌・硝酸還元菌が検出された。

報告書

The Study on the corrosion of pool components by the evaluation of micro-elements variation in fuel storage water, 1984

武田 維博; 金子 洋光; 渡部 一良; 落合 和哉

PNC TN841 84-63, 10 Pages, 1984/10

PNC-TN841-84-63.pdf:0.12MB

None

報告書

The Study on the Corrosion of Pool Components by the Evaluation of Micro-elements Variation in fuel storage Water, 1983

落合 和哉; 武田 維博; 渡部 一良; 小巻 順*

PNC TN841 84-62, 22 Pages, 1983/09

PNC-TN841-84-62.pdf:0.38MB

None

報告書

水性均質臨界実験装置(AHCF)の解体撤去

森山 昇; 松鶴 秀夫; 土尻 滋; 松尾 栄司*; 早瀬 雄司*; 渡辺 秀明; 大部 誠; 服部 洋司良; 鈴木 正樹; 渡部 孝三; et al.

JAERI-M 9932, 60 Pages, 1982/02

JAERI-M-9932.pdf:3.56MB

水性均質臨界実験装置(AHCF)は重水減速均質炉の臨界実験装置として建設され、昭和36年に臨界となり、以後41年まで運転を行い所期の目的を達成した。従って、昭和42年12月25日付で設置許可の取消しを行い、一部解体撤去した後、残存物は安全に保管管理されていた。今回、原子炉のデコミッショニングに関して何らかの知見を得ることおよび施設の跡地利用を目的として、本臨界実験装置を完全に解体することとした。本報告は、実際の解体手順、方法、廃棄物の発生量、燃料の処理、燃料取扱施設の撤去、解体撤去時の放射線管理について述べたものである。

口頭

多重即発$$gamma$$線分析法の宇宙地球化学的試料への適用

渡部 良*; 大浦 泰嗣*; 海老原 充*; 大島 真澄; 藤 暢輔; 木村 敦; 小泉 光生; 古高 和禎; 村上 幸弘*

no journal, , 

即発$$gamma$$線分析(PGA)は高感度な非破壊多元素同時定量法であるが、各元素から放出される即発$$gamma$$線の数が多いため、放出する$$gamma$$線強度が小さい微量元素は主要元素の$$gamma$$線の妨害により検出が困難になることが多い。多重$$gamma$$線検出法を利用したPGAである多重即発$$gamma$$線分析(MPGA)ではカスケード即発$$gamma$$線の同時計数により、ピークの分解能が向上する。よって、MPGAでは$$gamma$$線の重畳が減少するため従来のPGAで測定困難な微量元素の定量や定量値の確度向上が期待される。本研究ではMPGAで宇宙地球化学的試料を正確に定量するために再現性,S/N比,試料重量などについて検討を行った。照射と測定は日本原子力研究開発機構のJRR-3M冷中性子ビームラインに設置されたMPGA装置STELLAで行った。数種の重さのJB-1aとJB-1を照射・測定し、2次元マトリクス上の$$gamma$$線ピークのS/N比と計数率を比較した。Si, Fe, Ti, K, Ca, Mn, Coのピークを確認できた。Si, Fe, Tiの定量を試みた結果、Fe, Siは文献値と$$pm$$3%以内でよく一致し、Tiは系統的に15%程低かった。これらの結果と考察について報告する。

口頭

Direct writing of SiC micropatterns in ambient atmosphere using near-infrared femtosecond laser sintering

川堀 龍*; 渡部 雅; 今井 良行; Yan, X.; 溝尻 瑞枝*

no journal, , 

本研究では、SiCマイクロパターンを大気中で近赤外フェムト秒レーザ焼結を用いて作製した。まず最初にSiCナノ粒子インクを調製し、近赤外フェムト秒レーザを用いてSiCマイクロパターンを作製した後、これらのパターニング特性について調査を行った。その結果、3C-SiC平面パターンの大気中での作製に成功すると共に、作製したパターンには顕著な酸化は見られなかった。このようなSiCパターンの直接描画技術は、マイクロデバイスの製造において有用と考えられる。

口頭

Femtosecond laser direct writing using SiC nanoparticle ink containing finer nanoparticles

Amarsaikhan, K.*; 川堀 龍*; 渡部 雅; 今井 良行; 植田 祥平; Yan, X.; 溝尻 瑞枝*

no journal, , 

フェムト秒レーザー焼結は2D/3Dマイクロ積層造形の有望な技術である。本プロセスではバインダーに分散されたナノ粒子を基板上にコーティングし、フェムト秒レーザーパルスでスキャンしパターンが描画される。本研究ではこのプロセスを直径約100nmのSiCナノ粒子を用いたSiC微細構造の製造に適用するとともに、直径約18nmのより微細なSiCナノ粒子を含むインクを調製しフェムト秒レーザーによるパターニング特性をレーザー照射条件を変えて評価した。様々な走査速度におけるパルスエネルギーと線幅の関係から、18nmのナノ粒子を含むインクにおいて線幅の減少が確認された。また、描画ライン中央部のアブレーション幅はナノ粒子を微細化することで減少した。これらの結果から、微細なナノ粒子がインク表面積を増加させ、照射エネルギーの消費を増やし、インクの熱伝導率が低下したことが示唆された。

口頭

普通ポルトランドセメントをベースとした高強度コンクリートの配合選定

臼井 達哉*; 渡部 孝彦*; 矢田 勤*; 押野 善之*; 菜花 良平

no journal, , 

設計基準強度が80N/mm$$^{2}$$を超える高強度コンクリートでは、水和熱に起因した高温履歴により構造物内のコンクリートの圧縮強度が標準養生の圧縮強度より低下することや粘性過多を少しでも抑制するために、中庸熱や低発熱ポルトランドセメントをベースとした配合の選定や高強度用の特殊混和材1)を用いるのが一般的である。しかし、地方のプラント等では、デリバリーの制約等から上記の低発熱系セメントや高強度用の特殊混和材を入手することができない場合もある。そこで本研究では、対象工事の制約を考慮し、普通ポルトランドセメント(OPC)をベースに混和材としてフライアッシュ(FA)、シリカフューム(SF)を用いた高強度コンクリートの配合選定を行った。配合選定では、室内にて強度確認、バッチャープラントでの実機製造したコンクリートの強度確認を行った。

口頭

Microwave plasma-assisted combustion of waste organic solvents

坂本 淳志; 渡部 創; 山本 剛*; 田中 良*

no journal, , 

In this study, applicability of the microwave plasma-assisted combustion to the waste solvents treatment was examined on simulated spent solvent comprising normal dodecane, TEHDGA (Tetra2-ehylhexyl diglycolamide), and neodymium (Nd), where Nd was loaded into the solvent through solvent extraction operation from a nitric acid medium and a Nd ion exists as a complex Nd(NO$$_{3}$$)$$_{3}$$(TEHDGA)$$_{2}$$ in the solvent. Organic liquids did not remain inside the apparatus and an ash was collected in the vessel and vacuum tube. Nd was found in the ash by X-ray fluorescence analysis, and the decomposition of the complex might progress as expected. Since the recovery ratio of Nd is poor, optimizations in both operational conditions and the apparatus are currently underway.

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