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岡崎 哲治; 田村 浩司; 足立 肇; 大場 弘則; 雨川 和博*; 柴田 猛順
JAERI-Tech 98-020, 17 Pages, 1998/06
希土類金属(セリウム、ガドリニウム、ディプロシウム、サマリウム、イッテルビウム)を電子ビーム加熱により蒸発させ、その原子ビーム速度を真空天秤を用いて測定した。蒸発源から382mm上方に設置した天秤蒸着板への蒸発原子蒸着による運動量変化に伴う重量変化から蒸着速度と原子ビーム速度を算出した。セリウム、ガドリニウムの速度は、蒸発量増加に伴い1000~1100m/sまで加速されるが、ディスプロシウム、サマリウム、イッテルビウムの昇華性金属の速度は蒸発量にあまり依存せず、450~650m/sとほぼ一定で熱平衡速度に近い値であった。昇華性金属を電子ビーム加熱した場合は、広い領域から蒸発するので蒸発面近傍での原子間衝突が少なく、膨張冷却による加速がないためと考えられる。
大場 弘則; 雨川 和博; 柴田 猛順
JAERI-Research 98-011, 18 Pages, 1998/03
JAERI-Research-98-011.pdf:0.81MB
原子法レーザーウラン濃縮における蒸発基礎データ取得試験の効率化を図るため、電子ビーム加熱で生成したウラン蒸気の諸特性値をレーザー光吸収法を用いて同時に測定する手法を考案した。ウラン蒸気中に複数のスリットを設け、レーザー光を浸透させて基底状態のウラン原子の吸収スペクトルを測定した。測定された吸収スペクトルから、蒸発角度分布、基底準位原子密度、蒸気速度及び蒸気流並進温度を求めた。その結果、一回のレーザー光の波長掃引でこれらの蒸気特性値が測定できるだけでなく、蒸発速度を高くすると蒸気流の垂直方向並進温度は流れ方向の並進温度に近づくという知見などが得られた。
大場 弘則; 雨川 和博; 柴田 猛順
JAERI-Tech 97-020, 30 Pages, 1997/03
原子法レーザー同位体分離では、電子ビーム加熱により分離対象金属の蒸気流を生成させる。このため、蒸気流利用効率を向上させる技術開発のための基礎データとして、蒸発角度分布特性を知ることが極めて重要である。ここでは、電子銃蒸発源により生成した蒸気流の角度分布を、アルミニウム、銅、ガドリニウム、セリウムについて秤量法で測定した。また多孔質体から生成させた蒸気流についても分布を測定した。測定分布はcos
(nは分布指数,は法線からの角度)で表すことができ、nは1から3または4に蒸発量増加に伴い変化した。多くの試料についてnは蒸着速度の0.25乗に比例することを確認した。多孔質体からの蒸発で極端に高い密度では余弦則では表現できないことがわかった。蒸発のクヌーセン数K
を用いると、各試料の指数nは共通の定数
を用いてn=K
で表せた。