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山本 風海; 金正 倫計; 林 直樹; Saha, P. K.; 田村 文彦; 山本 昌亘; 谷 教夫; 高柳 智弘; 神谷 潤一郎; 菖蒲田 義博; et al.
Journal of Nuclear Science and Technology, 59(9), p.1174 - 1205, 2022/09
被引用回数：6 パーセンタイル：84.97(Nuclear Science & Technology)J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)は、最大1MWの大強度ビームを25Hzという早い繰り返しで中性子実験及び下流の主リングシンクロトロンに供給することを目的に設計された。2007年の加速器調整運転開始以降、RCSではビーム試験を通じて加速器の設計性能が満たされているかの確認を進め、必要に応じてより安定に運転するための改善を行ってきた。その結果として、近年RCSは1MWのビーム出力で連続運転を行うことが可能となり、共用運転に向けた最後の課題の抽出と対策の検討が進められている。本論文ではRCSの設計方針と実際の性能、および改善点について議論する。
石山 新太郎; 正宗 賢*; 出原 敏孝*
日本機械学会論文集(インターネット), 82(833), p.15-00449_1 - 15-00449_14, 2016/01
BNCT/THzハイブリッド装置による量子ビーム融合化先進治療を実現するため、THz波の体内伝送技術開発を目的にPEEKとPMMAの2種類の円形樹脂ファイバー(
3mm)を用いた金属テーパ導波管/ファイバー伝送系による0.1-0.2THz伝送実験をジャイロトロンを使用して行い、この伝送系の伝送特性評価から下記結論を得た。(1)0.1-0.2THz周波数帯域におけるPEEK及びPMMA樹脂ファイバーの伝送損失係数
は150-850(dB/m)の高い値を示すとともに顕著な周波数依存性を示した。(2)また、この損失係数は誘電率の高いファイバほど小さな値を示した。(3)伝送損失解析モデルにより得られた0.1-0.2THz周波数帯域での誘電率
は素材特性によらずほぼ一定値(=1.7)を示した。(4)これに対して、0.1-0.2THz周波数帯域での誘電正接tan
は顕著な周波数依存性を示し、0.001-0.03まで大きく変化した。(5)上記(1)の損失係数の周波数依存性は主にtanの周波数依存性に起因していることが明らかとなった。(6)本伝送系により直径
長さが2.3-3mm60mmまで樹脂ファイバーにより10%以上のパワーの伝送が可能である。
Sabchevski, P.*; 出原 敏孝*; 石山 新太郎; 三好 憲雄*; 立川 俊明*
Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, 34(1), p.71 - 87, 2013/01
被引用回数：14 パーセンタイル：59.39(Engineering, Electrical & Electronic)小型加速器駆動中性子照射装置とジャイロトロン装置からそれぞれ生成される中性子とテラヘルツ光を同時、併用した新しい癌治療法における量子ビーム融合化先進癌治療装置の概念についてそのフィージビリティスタディを行った。現在開発中の小型中性子照射装置並びにジャイロトン装置の設計データをもとにCADによる照射シミュレーションを行い、新しい癌治療法、すなわち量子ビーム融合化先進癌治療装置としての適合性並びに今後の開発課題について検討を行い、まとめた。
石山 新太郎; 三好 憲雄*; 出原 敏孝*; Bibin, A.*; 久米 恭*; 松村 明*; Shtil, A. A.*
光アライアンス, 23(12), p.19 - 23, 2012/12
難治性癌への新しい治療法として量子ビーム融合化先進癌治療研究を進めており、本校では重粒子とレーザー並びにテラヘルツ光の併用治療研究に関する現状を概説する。
LiJeong, S.-C.*; 片山 一郎*; 川上 宏金*; 渡辺 裕*; 石山 博恒*; 今井 伸明*; 平山 賀一*; 宮武 宇也; 左高 正雄; 須貝 宏行; et al.
Japanese Journal of Applied Physics, 47(8), p.6413 - 6415, 2008/08
被引用回数：5 パーセンタイル：22.74(Physics, Applied)非破壊的方法によるリチウムイオン伝導体中でのオンライン拡散計測法を確立した。トレーサーとして、短寿命核Liのパルスビームを用い、LiGa中に注入した。インプラントされたLiからの粒子放出強度の時間依存性を調べることで精度の高いリチウムイオンの拡散測定が行える。今回の測定によりLiGaのリチウム欠乏
相中でのリチウム空孔の秩序化を、拡散係数の変化から初めて見いだすことができた。
Li short-lived radiotracer in Li ionic conductors of NaTl-type intermetallic compounds須貝 宏行; 左高 正雄; 岡安 悟; 市川 進一; 西尾 勝久; 光岡 真一; 仲野谷 孝充; 長 明彦; 佐藤 哲也; 橋本 尚志; et al.
Defect and Diffusion Forum, 273-276, p.667 - 672, 2008/00
A non-destructive and on-line diffusion tracing in Li ionic conductors has been successfully conducted by using the short-lived -emitting radiotracer of Li. The radiotracers produced as an energetic and pulsed ion beam are implanted into the Li ionic conductor of NaTl-type intermetallic compounds (-LiAl, -LiGa, and -LiIn). The -particles survived on their passage from the position emitted by the diffusing Li to the surface of the specimen are measured as a function of time. The diffusion coefficients of Li obtained for the NaTl-type intermetallic compounds with different Li compositions are quantitatively discussed in terms of the interaction between the structural defects in the specimen and Li.
Li(,n)
B reaction for astrophysical interestDas, S. K.*; 福田 共和*; 溝井 浩*; 石山 博恒*; 宮武 宇也*; 渡辺 裕*; 平山 賀一*; 田中 雅彦*; 吉川 宣治*; Jeong, S.-C.*; et al.
AIP Conference Proceedings 847, p.374 - 376, 2006/07
軽い中性子過剰核を含む(,n)反応は速い中性子捕獲過程やビッグバン元素合成中で重要な役割を担う。特にLi(,n)B反応は安定核の存在しない質量数8のギャップを越えて重い元素を生成する反応の一つとして注目を集めている。今回、Li(,n)B 反応の重心系で0.45-1.75MeVのエネルギー領域での直接測定を行った。このエネルギー領域は110
Kでのガモフピークに相当する。LiビームはBe(
Li,Li)反応を用いて生成し、反跳核質量分析器(RMS)を用いて一次ビームや同時に生成される核種とわけた。検出器系はビーム飛行時間測定装置,Multiple-Sampling and Tracking Proportional Chamber(MSTPC)と中性子検出器からなる。ビームの飛行時間でLiビームのエネルギーをイベントごとに決定した後、MSTPCに直接打ち込む。MSTPC内にはHe+CO
(10
)の混合ガスが140torrの圧力で封入されており、このガスは検出器ガスとターゲットの両方の役割を果たす。反応で放出された中性子はMSTPCの周りを取り囲んだ中性子検出器で検出される。MSTPC内で反応が起こった場合、エネルギー損失シグナルの急激な変化が測定され、反応位置とエネルギーを決定できる。中性子検出器からの情報を加えて、反応の運動学的条件を満たすものを本物のイベントとした。本実験の結果はわれわれのグループが過去に測定した結果とエネルギーの重なる範囲で一致した。本講演では得られた実験結果について報告する。
橋本 尚志; 石山 博恒*; 石川 智子*; 川村 隆史*; 中井 浩二*; 渡辺 裕*; 宮武 宇也; 田中 雅彦*; 渕 好秀*; 吉川 宣治*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 556(1), p.339 - 349, 2006/01
被引用回数：33 パーセンタイル：89.07(Instruments & Instrumentation)三次元の飛跡検出型の比例ガス検出器を開発した。ゲーティンググリッドの採用により、410
個/秒の荷電粒子入射に対しても安定な性能を持続できる。ほぼ100の検出効率を持つので、ビーム強度の弱い短寿命核ビームによる天体核反応率の測定実験に最適な検出器である。
松田 誠; 竹内 末広; 月橋 芳廣; 花島 進; 阿部 信市; 長 明彦; 石崎 暢洋; 田山 豪一; 仲野谷 孝充; 株本 裕史; et al.
Proceedings of 3rd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 31st Linear Accelerator Meeting in Japan, p.275 - 277, 2006/00
2005年度のタンデム加速器の運転日数は182日であった。加速管の更新により最高端子電圧は19.1MVに達し18MVでの実験利用が開始された。利用イオン種は21元素(28核種)であり、
Oの利用が全体の約2割で、おもに核化学実験に利用された。p, 
Li, 
Xeの利用はそれぞれ約1割を占め、p, LiはおもにTRIACの一次ビームに利用された。超伝導ブースターの運転日数は34日で、昨年度から始まったTRIACの実験利用は12日であった。開発事項としては、タンデム加速器では加速管を更新し最高電圧が19MVに達した。また高電圧端子内イオン源の14.5GHzECRイオン源への更新計画が進行している。超伝導ブースターは1994年以来高エネルギービームの加速に利用されてきたが、近年になりインジウムガスケットに起因する真空リークが発生している。空洞のQ値も下がってきており、対策として空洞に高圧超純水洗浄を施し性能を復活させる試験を進めている。KEKと共同で進めてきたTRIACは2005年3月に完成し、10月から利用が開始された。TRIACからのビームを超伝導ブースターにて5
8MeV/uのエネルギーまで加速する計画を進めており、TRIACからの1.1MeV/uのビームを効率よく加速するため、low空洞の開発を行っている。
LiJeong, S.-C.*; 片山 一郎*; 川上 宏金*; 渡辺 裕*; 石山 博恒*; 今井 伸明*; 平山 賀一*; 宮武 宇也; 左高 正雄; 岡安 悟; et al.
Journal of Phase Equilibria and Diffusion, 26(5), p.472 - 476, 2005/09
放射性トレーサーによる固体中拡散の新しい方法を確立した。テスト実験では、Li(T
=0.84s)を用いてLiAlでのリチウムの拡散係数を求めた。Liの崩壊により放出される粒子強度の時間分布から拡散係数が得られることを確かめた。次にリチウムイオン伝導体中での原子欠陥がリチウムイオンの拡散に与える影響を調べるために、LiGa中での自己拡散計数を測定した。
LiJeong, S.-C.*; 片山 一郎*; 川上 宏金*; 渡辺 裕*; 石山 博恒*; 宮武 宇也*; 左高 正雄; 岡安 悟; 須貝 宏行; 市川 進一; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 230(1-4), p.596 - 600, 2005/04
被引用回数：6 パーセンタイル：45.53(Instruments & Instrumentation)短寿命核ビームを固体内拡散係数測定に用いる手法を開発し、イオン伝導体中の拡散係数を測定した。本方法は秒単位の高速拡散粒子の移動を直接観察できることが特徴である。東海研タンデム加速器からの24MeVのLiイオンをBeに衝突させ、レコイルマスセパレーターにより短寿命不安定核Li(寿命0.84秒)を分離し実験を行った。Liを固体中に照射し、Liから放出される線の固体中でのエネルギー損失量を測定することにより高速拡散係数を測定した。リチウム電池の電極材として利用されているLi含有Siガラス,LiCoO
におけるLiの拡散については本手法の検出限界(10
cm
/s)以下であった。リチウム電池電極材の一つである超イオン伝導体LiAl(48.5at.%Li)について室温から300
Cの温度範囲で測定した結果はNMRスピンエコー法で測定した結果とよく一致した。
仲野谷 孝充; 阿部 信市; 松田 誠; 西尾 勝久; 花島 進; 市川 進一; 月橋 芳廣; 竹内 末広; 石山 博恒*; Jeong, S.-C.*; et al.
第17回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.123 - 126, 2004/00
現在、原研タンデム加速器施設では、短寿命核ビームによる新たな研究の展開を目指し、高エネルギー加速器研究機構(KEK)と共同で短寿命核加速実験装置(TRIAC: Tokai Radioactive Ion Accelerator Complex)の設置を進めている。この計画では、ウラン標的装着型イオン源,同位体分離器の開発・整備を原研が行い、チャージブリーダー及び2台の直線加速器(SCRFQ直線加速器,IH直線加速器)の開発をKEKが担当してきた。平成15年度までに加速器及びチャージブリーダーのKEKからの移設が完了した。今年度は、装置全体の立ち上げを行い、年内に短寿命核の加速を予定している。ここでは、TRIAC利用時における安全対策と新しく構築したインターロックについて報告する。
石山 孝; 馬場 恒孝; 三田村 久吉; 前田 敏克
廃棄物学会論文誌, 12(2), p.82 - 86, 2001/03
水の臨界点を超える領域での水熱固化反応を焼却灰の安定な固化体への転化に利用するため、黒鉛鉛パッキンの考案により、500
,64MPa(630気圧)の条件で使用可能な水熱ホットプレス装置を開発した。この装置を用いて模擬焼却灰の固化実験によって、従来の水熱ホットプレスでは新たな鉱物相の形成が不十分であった固化体に比べて、高温高圧条件で作製した固化体では形成した新たな鉱物相の種類、量ともに顕著な改善が認められた。
西尾 敏; 牛草 健吉; 植田 脩三; Polevoi, A.*; 栗田 源一; 飛田 健次; 栗原 良一; Hu, G.; 岡田 英俊*; 村上 好樹*; et al.
JAERI-Research 2000-029, 105 Pages, 2000/10
JAERI-Research-2000-029.pdf:4.19MB
本論文は、定常トカマク核融合原型炉SSTR、コンパクトで高出力の改良型定常トカマク動力炉A-SSTR及び環境適合性を高め稼働率向上を目指した大型核融合動力炉DREAM等の設計をベースに、高い経済性、稼働率を有し環境適合性に優れた小型で大出力の高効率核融合動力炉A-SSTR2のプラズマ物理の成立性を論じたものである。JT-60で得られている実験データをもとにこれからの炉心プラズマ研究の進展を予測して、主半径6.2m、小半径1.5mでプラズマ電流が12MAの高磁場トカマクとし、規格化値4で4GWの核融合出力とした。超伝導コイルは高温超伝導を用いた高磁場コイルとし、最大経験磁場を23Tとした。超伝導マグネット系の簡素化及び強い電磁力支持の観点から、中心ソレノイドコイル無しの設計とするとともに、分解・保守用大型水平ポートを想定して、ポロイダル磁場コイルを装置の上下に6個の設置することとした。このような著しく簡素化されたコイル系で、プラズマの平衡、形状制御性、着火、12MAまでの非誘導電流駆動立ち上げ、ダイバータを検討し、A-SSTR2概念の成立性が明らかにされている。
武藤 康; 石山 新太郎; 福山 佳孝*; 納本 淳司*; 岸部 忠晴*; 山田 誠也*
Proceedings of 45th ASME International Gas Turbine & Aeroengine Technical Congress, Exposition and Users Symposium (CD-ROM), 8 Pages, 2000/00
本報告は科学技術庁から原研に委託された高温ガス炉ガスタービンのフィージビリティスタディの中で実施された熱出力300MW発電プラントの設計結果をまとめたものである。ヘリウムガスの比熱が空気の5倍と大きいことに起因して、ヘリウムタービンの段数が多く翼長が短くなる傾向がある。特に300MWクラスの比較的小容量機では、このことが設計上の大きな課題となっている。これに関し、まず回転数を高くして周波数変換器をつけた場合と同期回転数の設計結果の予備検討につき記し、後者について詳しい設計結果を述べる。得られた効率は、タービン、低圧圧縮機、高圧圧縮機に対して、各々93.09%,89.92%,90.25%であり、十分高性能であった。発電機設計及び軸系設計とも問題はなく、本プラントの技術的成立性及び熱効率が48.2%の高い値が期待できることが確認された。
三田村 久吉; 馬場 恒孝; 前田 敏克; 石山 孝
JAERI-Review 99-018, 47 Pages, 1999/08
JAERI-Review-99-018.pdf:3.11MB
「環境モニタリングと修復・保全技術の開発」を進めるにあたり、必要となる予備知識を得、その技術開発の方向性をさぐるため、書籍や論文等のレビューを行った。環境問題と廃棄物とのかかわりに注目し、おもに地球環境の成り立ち、環境先進国の取り組み、日本の廃棄物問題、環境保全技術の適用例について述べている。
石山 孝; 芝 清之; 菱沼 章道
JAERI-Tech 97-061, 46 Pages, 1997/11
核融合炉用低放射化フェライト鋼F-82Hは、原型炉以降の核融合炉の構造材料として製作技術の開発が進められている。構造物製作のための接合技術の一つとして、今回試験を行った放電プラズマ接合法は熱効率に優れ、低温短時間での接合が可能であり、接合時の結晶粒の成長が抑えられている。この方法を用いて接合した試験体の接合状態及び接合特性を評価するとともに引張特性データを取得した。その結果、接合表面の粗さを0.2
m程度、接合圧力を200Kgf/cm、接合温度を800Cとし、その後740C40minの焼戻し処理を施すことにより、ほぼ母材と同程度の強度が得られる接合が可能であることがわかった。
花田 和明*; 篠原 孝司*; 長谷川 真*; 白岩 俊一*; 遠山 濶志*; 山岸 健一*; 大舘 暁*; 及川 聡洋; 戸塚 裕彦*; 石山 英二*; et al.
Fusion Energy 1996, p.885 - 890, 1997/05
H-L遷移時にプラズマ周辺で起こっている現象を静電プローブにより測定し、その因果関係について調べた結果をまとめたものである。ピンを12本つけた静電プローブにより、スクレイプオフ層から主プラズマまでの領域を測定した。最前面にある3本ピンをトリプルプローブとして使用し、電子温度(T
)と密度(n)を決定し、他のピンでは浮遊電位を測定した。浮遊電位と電子温度から求めた空間電子により径電場(E
)を決定し揺動との関係を調べた。結果は、初めにセパラトリックス内に形成された負の径電場が減少し、次に揺動レベルの増大が起こり、電子温度が減少し、その後He光の増大が起こっていることを明らかにした。ここで、H-モード中に形成されている負の径電場は、-22kV/mであり、電子温度減少の直前で-8kV/mであった。またこの変化に要した時間は約200secである。
篠原 孝司*; 星野 克道; 白岩 俊一*; 花田 和明*; 遠山 濶志*; 三浦 幸俊; 鈴木 紀男; 山岸 健一*; 及川 聡洋*; 戸塚 裕彦*; et al.
Fusion Engineering and Design, 34-35, p.433 - 436, 1997/00
被引用回数：4 パーセンタイル：37.13(Nuclear Science & Technology)JFT-2での正常波反射計によるプラズマの密度揺動の測定結果について報告する。波の位相差は「暴走位相」すなわち、予想される位相変化よりかなり大きな変化を示す。この原因については、種々の原因が考えられるが未だ同定するに至っていない。しかし、高速サンプリングを行い位相の時間発展を詳細に調べてみると、位相はステップ状に変化していることがわかった。その平坦部の密度揺動は、規格化小半径0.8で1%(OH加熱のみ)、Lモードで4%、小半径0.9で10%(Hモード)となっていることがわかった。また、この揺動は100kHz付近にピークをもつスペクトルをもつことがわかった。これをドリフト波周波数と比較した。
石山 孝; 木内 清; 菱沼 章道
Fusion Technology 1990, p.443 - 447, 1991/00
ステンレス鋼は核融合炉ブランケット第一壁構造材料の有力な候補材になっているが、使用中の延性低下(靱性低下)と水環境で使用する際の照射誘起腐食(IASCC)性が大きな問題になっており、これらの抵抗性を高めた材料の開発が強く望まれている。本研究では、上記特性を向上させる目的で、相安定性を高めるために316ステンレス鋼に比べてニッケル量を増やす一方、偏析等に起因する脆化を極力抑えるために電子ビーム溶解法を採用し、不純物元素を可能な限り低めにした。さらにこれまで開発した加工熱処理法(SAR:Strained Aged and Recrystalization)を応用し、強度を高めると共に、耐照射性及び耐腐食性を向上させた。得られた新合金(Fe-18Cr-35Ni)は、当初目的をほぼ満足する性能を有することを基本性能試験で明らかにした。
