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He spin filter at a pulsed neutron source奥平 琢也; 上田 祐生; 廣井 孝介; 元川 竜平; 稲村 泰弘; 高田 慎一; 奥 隆之; 鈴木 淳市*; 高橋 慎吾*; 遠藤 仁*; et al.
Journal of Applied Crystallography, 54(2), p.548 - 556, 2021/04
被引用回数：2 パーセンタイル：33.1(Chemistry, Multidisciplinary)Heスピンフィルタを中性子スピン解析子として使用することにより、パルス中性子源での中性子小角散乱実験において、偏極解析を行うことに成功した。本実験に使用したHeスピンフィルタは中性子小角散乱実験を行うために十分な立体角をカバーすることができ、He偏極緩和時間も数日と長く、これは実験を完遂するために十分な性能である。水素原子による非干渉性散乱は非常に大きく、試料の組成から計算によって非干渉性散乱量を見積もる試みが行われていたが、正確に非干渉性散乱量を決定することは難しかった。しかし本研究では試料内での中性子の多重散乱を考慮した偏極解析実験を行うことで、干渉性散乱と非干渉性散乱を正確に分離することが可能となった。現在までパルス中性子源での中性子小角散乱では、偏極解析の手法が確立されていなかったが、本成果によって、様々な種類の試料に対して干渉性散乱と非干渉性散乱を正確に分離することができるようになると予想される。
He neutron spin filter at J-PARC奥平 琢也; 奥 隆之; 猪野 隆*; 林田 洋寿*; 吉良 弘*; 酒井 健二; 廣井 孝介; 高橋 慎吾*; 相澤 一也; 遠藤 仁*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 977, p.164301_1 - 164301_8, 2020/10
被引用回数：10 パーセンタイル：79.13(Instruments & Instrumentation)We are developing a neutron polarizer with polarized He gas, referred to as a He spin filter, based on the Spin Exchange Optical Pumping (SEOP) for polarized neutron scattering experiments at Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). A He gas-filling station was constructed at J-PARC, and several He cells with long spin relaxation times have been fabricated using the gas-filling station. A laboratory has been prepared in the MLF beam hall for polarizing He cells, and compact pumping systems with laser powers of 30 W and 110 W, which can be installed onto a neutron beamline, have been developed. A He polarization of 85% was achieved at a neutron beamline by using the pumping system with the 110 W laser. Recently, the first user experiment utilizing the He spin filter was conducted, and there have been several more since then. The development and utilization of He spin filters at MLF of J-PARC are reported.
-ray imager mounted on a multicopter drone佐藤 優樹; 小澤 慎吾*; 寺阪 祐太; 冠城 雅晃; 谷藤 祐太; 川端 邦明; 宮村 浩子; 和泉 良*; 鈴木 敏和*; 鳥居 建男
Journal of Nuclear Science and Technology, 55(1), p.90 - 96, 2018/01
被引用回数：43 パーセンタイル：98.03(Nuclear Science & Technology)A remote radiation imaging system comprising a lightweight Compton camera and a multicopter drone was developed to remotely and quickly measure radioactive contamination inside the buildings of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (FDNPS). The drone system is used for measuring detailed radiation distributions in narrow areas, which have been difficult to gauge with conventional aircraft monitoring using helicopters. A measurement of radiation distributions in outdoor environments in the coastal areas of Fukushima, Japan, was performed. The drone system with the Compton camera succeeded in remote observations of dense hotspots from the sky over a contaminated area near the FDNPS. The time required for image reconstruction is approximately 550 s in the case of a 9-m flight altitude for the hotspots with a surface dose rate of several tens of 
Sv/h. This drone system will be used inside the buildings of the FDNPS for remote measurement of radioactive contamination.
-ray imager mounted on a remotely operated machine佐藤 優樹; 川端 邦明; 小澤 慎吾*; 和泉 良*; 冠城 雅晃; 谷藤 祐太; 寺阪 祐太; 宮村 浩子; 河村 拓馬; 鈴木 敏和*; et al.
IFAC-PapersOnLine, 50(1), p.1062 - 1066, 2017/07
被引用回数：3 パーセンタイル：66.37(Automation & Control Systems)The development of remote and quick radiation imaging methods in the high dose-rate environment is requested to accelerate implementation of decommissioning of the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant (FDNPP). We developed the remote radiation imaging system consisting of a Compton camera and a multicopter drone to remotely measure the radioactive contamination on the several radioactive fields in the environment and inside the building of nuclear facilities such as the FDNPP. The drone system succeeded in the observation of several hotspots from the sky at the outdoor environments in coastal areas of Fukushima, Japan. In addition, we are now developing the SLAM technology for remotely operated machines such as the drone to complete the remote radiation imaging system, which can autonomous flight.
朝倉 伸幸; 細金 延幸; 伊丹 潔; 逆井 章; 櫻井 真治; 嶋田 道也; 久保 博孝; 東島 智; 清水 勝宏; 竹永 秀信; et al.
Journal of Nuclear Materials, 266-269, p.182 - 188, 1999/00
被引用回数：66 パーセンタイル：96.68(Materials Science, Multidisciplinary)JT-60Uにおけるオープン型ダイバータからW型ダイバータへの形状変化によるデタッチメントの発生とエネルギー閉じ込め特性への効果について調べた。(1)ダイバータ・デタッチメント時のプラズマ測定を精度よく行い、同じ主プラズマ密度でも、ダイバータで密度が増加し、温度から5eV程度まで低下することを観測した。(2)周辺部でのプラズマ流の方向について大型トカマクでは初めて測定した。放射損失分布の内外非対称性か、プラズマ流の方向に関係することを明らかにした。(3)ダイバータ部での粒子リサイクリングはW型が大きく、主プラズマ周辺部の粒子リサイクリングは、1/2程度に低下していることを観測した。ダイバータ部からの粒子の逆流を低減できた。(4)密度増加に伴いELMy Hモードの閉じこめ改善度は依然と同様低下する。W型改造により周辺部での中性粒子密度を1/2~1/3に低下できたが、閉じこめ改善効果は少ない。今後、ダイバータ部からの逆流やバッフル部からの粒子源を減少させることが必要である。
line emitted from the divertor region of JT-60U久保 博孝; 竹永 秀信; 杉江 達夫; 東島 智; 鈴木 慎吾*; 逆井 章; 細金 延幸
Plasma Physics and Controlled Fusion, 40(6), p.1115 - 1126, 1998/00
被引用回数：64 パーセンタイル：86.63(Physics, Fluids & Plasmas)重水素原子のリサイクリング過程及び発光過程を理解するために、JT-60Uのダイバータ領域から放射されD線のスペクトル・プロファイルを、高分解能分光器で観測し、3次元中性粒子輸送コードを用いたモデル計算と比較した。本研究によって以下のことを明らかにした。(1)低密度プラズマでは、狭い成分のドップラー広がりは1.3eV、広い成分の広がりは2.2eVの温度に相当する。(2)観測したスペクトル・プロファイルは、モデル計算によってほぼ再現できる。ただし、TRIMコードを用いて得られている反射体数は、2倍程度過大評価である。(3)重水素分子及び重水素分子イオンからの解離励起が、D線の放射に大きく寄与する。(4)反射及び荷電交換によって生成された高エネルギー重水素原子は、ダイバータ領域から速やかに出ていくために、D線への寄与は小さくなる。また、以上の結果から、D線の強度から重水素のリサイクリング量を評価すること、及びD線のドップラー広がりからイオン温度を評価することに対して問題点を指摘した。
平田 慎吾*; 角田 俊也*; 怡土 英毅*; 鈴木 達志*; 林 巧; 石田 敏勝*; 松田 祐二; 奥野 健二
Fusion Technology, 28(3), p.1521 - 1526, 1995/10
水素、及び水分に対して高い透過性を有しているポリイミド製分離膜モジュールをトリチウム除去設備へ適用することにより、従来から用いられてきた触媒酸化・吸着設備での処理量を低減し、設備の減容が可能であると考えられている。本実験では、ポリイミド製分離膜モジュールに水素含有乾燥窒素、及び水分含有窒素を供給して分離実験を実施した。また、窒素中の水素、及び水分の膜分離について理論的条件における解析作業を行った。本実験、及び解析の結果、ポリイミド分離膜は窒素中の水素、及び水分を選択的に透過することが確認された。特に水分については高い透過性を有していることが確認された。本実験に使用した分離膜では、分離膜モジュールの透過側/供給側圧力比を1/1000と充分に小さくすることにり、供給された混合ガスを1/100に減容することができた。
中道 勝; 河村 弘; 佐川 尚司; 石田 敏勝*; 平田 慎吾*; 鈴木 達志*
JAERI-M 93-060, 30 Pages, 1993/03
増殖材領域温度の制御特性を評価する上では、トリチウム増殖材ペブル及び中性子増倍材ペブルの充填率と熱伝導率との関係についての評価が重要である。特に充填率は、水流等による機械的振動や熱サイクルによる熱膨張率差等の振動による影響を受ける。従って、本試験では、これらの振動を模擬し、充填率壁効果、充填率分布の再現性、充填率経時変化、充填率高温時変化について調べた。
中道 勝; 河村 弘; 佐川 尚司; 石田 敏勝*; 平田 慎吾*; 鈴木 達志*
FAPIG, 0(132), p.22 - 28, 1992/11
核融合炉の増殖ブランケット概念としては、トリチウム増殖材であるリチウム酸化物を直径1mm程度のペブルとして充填する方式が有望になっている。ペブルのブランケット容器への充填においては、核的特性及び熱流動特性の観点から、高密度かつ均一であることが要求される。本報告書は、微小球充填型方式ブランケットを対象として、増殖材の高密度及び均一充填技術の開発を目的とした試験研究についてまとめたものである。
黒田 敏公*; 吉田 浩; 高津 英幸; 関 泰; 野田 健治; 渡辺 斉; 小泉 興一; 西尾 敏; 真木 紘一*; 佐藤 瓊介*; et al.
JAERI-M 91-133, 191 Pages, 1991/08
国際熱核融合実験炉(ITER)の概念設計は、1990年12月を以て3年間に渡る活動を終了した。この報告書はITERの概念設計の内、トリチウム増殖ブランケットに対する日本の設計検討をまとめたものである。日本は従来よりセラミック増殖材(Li
O)をペブル形状で充填するブランケットを提案している。本設計においては、中性子増倍材(ベリリウム)をやはりペブル形状とし、LiOペブルと混合して充填する方式および増殖材と増倍材の共存性が問題となった場合にこれを回避することを考えた分離充填方式(多層型)の2案について検討した。これらの構造概念を示すと共に、核および熱流動、強度特性に対する解析を実施し、トリチウムインベリ評価、製作性の検討を行った。正味トリチウム増殖比はいずれのブランケットも~0.8であり、外部からの供給と合わせ、ITERの運転に対するトリチウム燃料の供給を行える見込みである。
黒田 敏公*; 吉田 浩; 高津 英幸; 真木 紘一*; 森 清治*; 小林 武司*; 鈴木 達志*; 平田 慎吾*; 三浦 秀徳*
JAERI-M 91-063, 72 Pages, 1991/04
国際熱核融合実験炉(ITER)の概念設計は1990年12月を以て3年間に渡る活動を終了した。この報告書はITERで行う工学試験計画に対する日本の提案をまとめたものである。とくにセラミック増殖材(LiO)を用いた動力炉用ブランケットを対象とし、ヘリウム冷却を行う場合および軽水冷却を行う場合について、試験項目や試験スケジュール、テストモジュール構造概念に関する検討を行った。また、テストモジュール用冷却系およびトリチウム回収系の設計を行い、各系統内主要機器の概略仕様を検討すると共に、系統全体としての設置スペクトルを評価して炉建家内レイアウトの検討用資料とした。
苫米地 顕; 本多 力*; 飯田 浩正; 東稔 達三; 荒木 隆夫*; 芦部 楠夫*; 海老沢 克之*; 平田 慎吾*; 井上 登代一*; 喜多村 和憲*; et al.
JAERI-M 85-078, 207 Pages, 1985/07
この報告書はIAEA主催のINTORワークショップ、フェーズIIA、パート2の日本のナショナル・レポートの第VI章に相当するものである。二つの異なる核融合実験炉のメンテナンス概念、すなわち一方は炉停止1日後に人間が炉本体外側に接近出来る概念、他方は全く人間の接近の必要のない完全遠隔操作に基づく概念について比較検討を行なった。炉形状、卜リチウム閉じ込め、安全性、遮蔽性能、メンテナンス手順、メンテナンス時間、必要遠隔操作機器およびコスト等種々の観点から両概念の比較が述べられている。また、現在の日本の遠隔操作技術のデータ・ベースを整理、評価し今後必要なR&D項目を摘出した。
佐藤 優樹; 小澤 慎吾*; 和泉 良*; 寺阪 祐太; 冠城 雅晃; 宮村 浩子; 河村 拓馬; 谷藤 祐太; 川端 邦明; 鈴木 敏和*; et al.
no journal, ,
東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所(以下、1F)の事故により1F建屋内外に放出された放射性物質について、詳細な除染計画の立案や作業員の被ばく線量の低減のために、飛散した放射性物質を可視化するための技術開発が求められている。日本原子力研究開発機構は放射性物質を可視化するための装置として、小型・軽量なコンプトンカメラを製作し、千代田テクノルと共同で動作試験を進めている。加えて、広いエリアの屋外環境や1F建屋内部の高線量率環境における遠隔での放射線イメージングを目的とし、コンプトンカメラをドローン等の遠隔機器に搭載することによる遠隔放射線イメージングの技術開発を同時に進めている。本シリーズ発表では、測定システムの概要をはじめに紹介し、福島県浜通り地域屋外におけるコンプトンカメラの性能評価試験の結果と、コンプトンカメラによる3次元線源分布再構成に関する検討について発表する。
佐藤 優樹; 小澤 慎吾*; 寺阪 祐太; 冠城 雅晃; 宮村 浩子; 谷藤 祐太; 川端 邦明; 和泉 良*; 鈴木 敏和*; 鳥居 建男
no journal, ,
東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所(以下、1F)の事故により1F建屋内外に放出された放射性物質について、詳細な除染計画の立案や作業員の被ばく線量の低減のために、飛散した放射性物質を可視化するための技術開発が求められている。日本原子力研究開発機構は放射性物質を可視化するための装置として、小型・軽量なコンプトンカメラを製作し、千代田テクノルと共同で動作試験を進めている。加えて、広いエリアの屋外環境や1F建屋内部の高線量率環境における遠隔での放射線イメージングを目的とし、コンプトンカメラをドローン等の遠隔機器に搭載することによる遠隔放射線イメージングの技術開発を同時に進めている。本発表では、測定システムの概要を紹介し、福島県浜通り地域屋外におけるコンプトンカメラの性能評価試験の結果と、今後の1F建屋内へのシステム導入に係わる検討について発表する。
佐藤 優樹; 寺阪 祐太; 冠城 雅晃; 谷藤 祐太; 宇佐美 博士; 宮村 浩子; 小澤 慎吾*; 和泉 良*; 川端 邦明; 鈴木 敏和*; et al.
no journal, ,
The development of quick radiation imaging methods in the high dose rate environments is very important to accelerate decommissioning of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (FDNPS). We have developed a compact Compton camera for measurement of radioactive contamination inside FDNPS. We conducted a performance evaluation test inside the -ray irradiation facility, and the Compton camera can visualize the 
Cs-irradiation source under the dose rate of 1 mGy/h. We also developed the remote radiation imaging system consisting of the Compton camera and a multicopter-type drone. The drone system succeeded in observing the Cs-radioactive source, which was set on the floor surface, remotely. We plan to use the Compton camera and the drone system inside the buildings of FDNPS.
小澤 慎吾*; 佐藤 優樹; 寺阪 祐太; 鳥居 建男; 新宮 一駿*; 鈴木 敏和*
no journal, ,
福島県では、避難住民の早期帰還や林業等の地元産業再生の観点から、帰還困難区域や県の広域を占める森林地帯において迅速かつ簡便に放射線分布を可視化する技術が求められている。本研究では、放射線可視化装置コンプトンカメラを無人飛行体に搭載して上空から広範囲な敷地の放射線分布を可視化するシステムの開発を目的としている。コンプトンカメラは通常、放射線の検出部と光学カメラを有し、放射線分布と光学カメラ画像を重ね合わせ表示しており、光学カメラ画像をもとに高線量箇所が特定しやすい。しかし、放射線分布の撮影範囲がコンプトンカメラを搭載した無人飛行体の直下に限られてしまう。そこで、無人飛行体を移動飛行させながら広範囲の放射線データを取得し、放射線分布を再構成するシステムを開発し、福島県の帰還困難区域で飛行撮影試験を行なった。発表では試験結果の詳細を報告する。
