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論文

Operation of AVF cyclotron

奈良 孝幸; 上松 敬; 石堀 郁夫; 倉島 俊; 吉田 健一; 湯山 貴裕; 石坂 知久; 奥村 進; 宮脇 信正; 柏木 啓次; et al.

JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 204, 2008/03

TIARAの主要加速器であるAVFサイクロトロンの、2006年度における運転及び整備の状況、また、新イオンビームや新しい方式による大面積高均一照射技術などの開発を報告する。

論文

原子力機構AVFサイクロトロンの運転状況

奈良 孝幸; 上松 敬; 石堀 郁夫; 倉島 俊; 吉田 健一; 奥村 進; 宮脇 信正; 柏木 啓次; 百合 庸介; 横田 渉; et al.

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 196, 2007/02

TIARAの主要加速器であるAVFサイクロトロンは、世界で初めて材料科学やバイオ技術等の研究開発のために1991年に建設されて以来、需要に基づく改造や修理を行いながら順調に運転を継続している。本年報では、平成17年度におけるサイクロトロンの運転状況並びに整備の状況、また、イオンビーム利用者の要望に基づき開発した新イオンビームや、ビーム高品位化に向けたサイクロトロンの技術開発について報告する。

論文

Operation of JAERI AVF cyclotron system

奈良 孝幸; 上松 敬; 石堀 郁夫; 倉島 俊; 吉田 健一; 福田 光宏; 奥村 進; 宮脇 信正; 柏木 啓次; 中村 義輝; et al.

JAEA-Review 2005-001, TIARA Annual Report 2004, P. 370, 2006/01

原研AVFサイクロトロン装置は1991年のファーストビーム引き出し以来順調な運転が継続されている。利用運転開始から本年まで、また月ごとの運転実績を発表する。また、2004年度に利用されたイオン種の割合,新しく加速可能になったイオン種,整備状況も併せて報告する。

論文

原研AVFサイクロトロン装置の現状報告

奈良 孝幸; 上松 敬; 石堀 郁夫; 倉島 俊; 吉田 健一; 福田 光宏; 奥村 進; 宮脇 信正; 中村 義輝; 赤岩 勝弘*; et al.

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.209 - 211, 2004/08

原研AVFサイクロトロン装置は、これまで13年間以上にわたって安定な運転が継続されており、広範な研究分野に多種多様なイオン種を提供している。近年では、フラットトップ加速システム導入,鋸歯状波型ビームバンチャーの追加,サイクロトロン中心領域の改造、等々の技術開発や装置改造を行い、マイクロビーム形成実験を精力的に実施している。また一方ではこの間、TMP回転翼の破損や冷却系機器からの漏水,機器コントロール用シーケンサーの放射線損傷,電源盤内小型補助電源の不良、などさまざまな故障・不具合等も発生したが、サイクロトロン装置はこれらの困難を克服し、ほぼ計画通りの運転を継続している現状について発表する。

論文

Status report on the JAERI AVF cyclotron system

中村 義輝; 奈良 孝幸; 上松 敬; 石堀 郁夫; 田村 宏行; 倉島 俊; 横田 渉; 奥村 進; 福田 光宏; 赤岩 勝弘*; et al.

Proceedings of 13th Symposium on Accelerator Science and Technology, p.193 - 195, 2001/00

原研高崎のAVFサイクロトロン装置は、1991年3月のファーストビーム以来、特に深刻な故障もなく、順調に運転されている。年間の運転時間は、最近8年間での平均で約3200時間である。この2年間では、われわれは以下に示すような開発や改良を実施した。専用冷却システムの追加によるサイクロトロンビームの安定化、第5高調波RFを用いたフラットトップ装置の検討と設計,放射線遮蔽のためのロータリーシャッターの改造及びマグネティックチャンネルとその電源の増強等である。さらに、冷却系のための循環ポンプの更新,電源盤内のシャント抵抗の交換及び基幹ビーム輸送ラインでのいくつかの電磁石の再アラインメント等も、実施された。

論文

Accurate Estimation of Subcriticality Using Indirect Bias Estimation Method,(II) Applications

桜井 淳; 山本 俊弘; 荒川 拓也*; 内藤 俶孝

Journal of Nuclear Science and Technology, 34(6), p.544 - 550, 1997/06

 被引用回数:2 パーセンタイル:74.79(Nuclear Science & Technology)

転水減速・反射、低濃縮UO$$_{2}$$燃料格子炉心での未臨界実験に「計算誤差間接推定法」を適用して未臨界度を推定した。即発中性子減衰定数と空間減衰定数の二つの測定可能な量をMCNP 4AとJENDL-3.2を用いて計算し、その誤差から「計算誤差間接推定法」により反応度とのバイアスを求めた。空間減衰定数の計算値と測定値との差は、実験値の誤差とほぼ同等であった。これにより、MCNP 4AおよびJENDL-3.2を用いた未臨界推定精度は、指数実験で達成可能な精度の範囲内であると言える。一方、計算および測定で求めた即発中性子減衰定数の差から、計算で求めた反応度のバイアスは有意な値が得られた。このバイアス値より計算で求めた実効増倍率に対して補正を行い、未臨界度を推定した。

論文

Accurate estimation of subcriticality using indirect bias estimation method, I; Theory

山本 俊弘; 桜井 淳; 荒川 拓也*; 内藤 俶孝

Journal of Nuclear Science and Technology, 34(5), p.454 - 460, 1997/05

 被引用回数:4 パーセンタイル:60.08(Nuclear Science & Technology)

体系の未臨界度を推定するために、「計算誤差間接推定法」という新しい手法を提案する。直接測定の出来ない実効増倍率の「測定値」とその計算値とを比べるのではなく、未臨界実験で測定可能な量の測定値と計算値とを直接比べることで実効増倍率の計算値のバイアスを見積もる。未臨界計算の精度は、これらの測定可能な量の誤差から間接的に導かれる。ここでは、中性子源増倍法、パルス中性子法、指数実験法に基づく三つの推定法を示す。この三つの手法について、それぞれ中性子計数率分布、即発中性子減衰定数、空間減衰定数が計算と推定で比較され、実効増倍率の計算値のバイアスが導かれる。この「間接推定法」により得られたバイアスを用いることで、実効増倍率の「測定値」よりもより高精度に、また、より高い信頼度で体系の未臨界度の推定が可能となる。

論文

Development of a subcritical benchmark method using the indirect estimation method for calculation error; Noise analysis method

山本 俊弘; 桜井 淳; 内藤 俶孝; 荒川 拓也*

Proc. of Topical Meeting on Criticality Safety Challenges in the Next Decade, 0, p.365 - 370, 1997/00

計算によって求まるk$$_{eff}$$のバイアスを求めるべく、計算誤差間接推定法を提案してきた。この手法は、測定可能な物理量の計算誤差から反応度のバイアスといった測定できない量を推定しようというものである。ここでは、バイアスを推定する量として即発中性子減衰定数を選んだ。MCNPを使って、即発中性子減衰定数をパルス中性子法とFeynman-$$alpha$$法とから求めた。Feynman-$$alpha$$法のシミュレーションを行うためMCNPに対して修正を行った。両者の手法とも特に未臨界度の大きい体系に対しては高次モードの除去が必要となる。パルス法のシミュレーションの方がFeynman-$$alpha$$法のそれよりも良い手法であることが判明した。

報告書

計算値を用いた未臨界度の推定,III; 「計算誤差間接推定法」の指数実験への適用

桜井 淳; 荒川 拓也*; 山本 俊弘; 内藤 俶孝

JAERI-Research 96-045, 31 Pages, 1996/08

JAERI-Research-96-045.pdf:0.87MB

「計算誤差間接推定法」では未臨界度予測精度は、$$rho$$$$_{m}$$-$$rho$$$$_{c}$$=K($$gamma$$$$_{zc2}$$-$$gamma$$$$_{zm2}$$)で表される。この式は、未臨界度予測精度は軸方向のバックリングの予測精度である($$gamma$$$$_{zc2}$$-$$gamma$$$$_{zm2}$$)に比例することを意味している。比例定数Kは計算によって求めるが、Kの不確かさが未臨界度予測精度に与える影響は、直接$$rho$$$$_{m}$$=K($$gamma$$$$_{zm2}$$+$$beta$$$$_{z2}$$)によって求めた未臨界度と固有値計算によって求めた$$rho$$$$_{c}$$とを比べる場合に比べてはるかに小さい。したがってKの値は、既算の値を計算によって求めておけば精度は充分に保たれる。もし$$gamma$$$$_{zc2}$$=$$gamma$$$$_{zm2}$$であれば、$$rho$$$$_{c}$$=$$rho$$$$_{m}$$となる。TCAの四つの未臨界炉心の実験解析を基にこの方法の信頼性を示すことができた。

報告書

計算値を用いた未臨界度の推定,II

桜井 淳; 荒川 拓也*; 内藤 俶孝

JAERI-Research 96-008, 77 Pages, 1996/02

JAERI-Research-96-008.pdf:1.66MB

臨界集合体TCAを利用して7種類の未臨界炉心を構成し、反応度と中性子計数率空間分布を測定した。実験解析にはMCNP-4Aを利用した。中性子計数率空間分布の計算結果は、すべてその実測値と相互の誤差範囲内でよく一致している。このことは「計算誤差間接推定法」では、MCNP-4Aでの固有値問題の計算で求めた中性子増倍率は、その体系で実験的に評価した反応度から求めたものに一致することを意味している。今回の実験と計算によって「計算誤差間接推定法」を適用した計算値を用いた未臨界度の評価法の基礎技術を確立することができた。

論文

Estimation of subcriticality of TCA using Indirect Estimation Method for Calculation Error

内藤 俶孝; 山本 俊弘; 荒川 拓也*; 桜井 淳

PHYSOR 96: Int. Conf. on the Physics of Reactors, 4, p.L31 - L40, 1996/00

中性子増倍率の未臨界度を推定するために、「計算誤差間接推定法」を提案する。この方法は実測値とその計算値の関連を用いて中性子増倍率の計算誤差を求めるものである。この方法をTCAで行われた中性子増倍率とパルス中性子法による実験に適用し、MCNP 4Aの計算誤差を推定した。中性子源増倍法では、測定された中性子計数率とその計算値の差から計算されたK$$_{eff}$$の精度を推定した。パルス中性子法では、即発中性子減衰計数の計算誤差からK$$_{eff}$$の計算誤差を求めた。

報告書

指数実験法の複雑配列炉心への適用性の検討

桜井 淳; 荒川 拓也*; 須崎 武則; 内藤 俶孝

JAERI-Research 95-082, 36 Pages, 1995/11

JAERI-Research-95-082.pdf:1.01MB

指数実験法を正方配列炉心からはずれたより複雑な配列炉心の中性子増倍率評価に適用した。精度評価をする場合、基準としては精度評価が十分になされている連続エネルギーモンテカルロ計算コードMCNP-4Aで計算した中性子増倍率の値を利用した。指数実験法で得られた精度は、従来正方配列炉心に適用していた解きに得られたものと同程度であることがわかった。

報告書

計算値を用いた未臨界度の推定

内藤 俶孝; 荒川 拓也*; 桜井 淳

JAERI-Research 95-053, 24 Pages, 1995/07

JAERI-Research-95-053.pdf:0.85MB

「計算誤差間接推定法」による中性子増倍率の新しい評価法を提案する。第2章には「計算誤差間接推定法」の考え方及び中性子源増倍法への適用について、第3章には原研の臨界集合体TCAの実験データを基にこの方法の妥当性の検証について記述してある。連続エネルギーモンテカルロコードMCNP-4Aで計算した中性子増倍率にこの方法を適用し、得られた結果を指数実験法で評価した中性子増倍率と比較した。その結果、両者はよく合うことがわかった。

報告書

中性子源増倍法による未臨界度の推定

桜井 淳; 須崎 武則; 荒川 拓也*; 内藤 俶孝

JAERI-Research 95-022, 50 Pages, 1995/03

JAERI-Research-95-022.pdf:1.28MB

TCAにおいて2.6%の濃縮UO$$_{2}$$燃料棒n$$times$$n本を正方格子間隔1.956cmで配列して、中性子源増倍法に関する実験を行った。n=17、16、14、11および8と変化させ、異なる炉心水位の組合わせで、合計15種類の未臨界炉心を構成した。$$^{252}$$Cf中性子源を炉心中心近傍に設置し、炉心内および水反射体内の2箇所で小型核分裂計数管により垂直方向の中性子計数率分布を、5cm間隔で測定した。実験解析は、モンテカルロ法による計算コードMCNP-4Aで行った。今回つぎのような結論を得た。(1)指数実験およびMCNP-4Aで求めたk$$_{eff}$$の差は、ほとんどの体系において1%以下である。(2)MCNP-4Aで50万ヒストリーで計算した中性子計数率の標準偏差は、ピーク付近でいずれも5~8%の範囲である。ひとつの炉心で規格化した中性子計数率の計算値は、実測値によく一致している。

口頭

AVFサイクロトロンの運転・整備状況

奈良 孝幸; 上松 敬; 石堀 郁夫; 倉島 俊; 吉田 健一; 横田 渉; 福田 光宏*; 奥村 進; 宮脇 信正; 柏木 啓次; et al.

no journal, , 

TIARAの主要加速器であるAVFサイクロトロンは、おもに、材料科学・バイオ技術に用いられるサイクロトロンとして世界で初めて建設され、これまで15年にわたって安定な運転を継続し広範な研究分野に多種多様なイオンビームを提供している。近年、採択課題数が大幅に増え、マシンタイムが細分化されたにもかかわらず保守業務計画等の効率化によりこれまでと同等な運転実績を堅持したことや、長時間運転してきたことによるさまざまな故障・不具合の処置など、AVFサイクロトロンの運転状況・修理などについて報告する。

口頭

AVFサイクロトロンの運転・整備状況

奈良 孝幸; 上松 敬; 石堀 郁夫; 倉島 俊; 吉田 健一; 湯山 貴裕; 石坂 知久; 横田 渉; 奥村 進; 宮脇 信正; et al.

no journal, , 

TIARAの主要加速器であるAVFサイクロトロンは、世界で初めて材料科学やバイオ技術等の研究開発のために1991年に建設されて以来、修理や需要に基づく改造を行いながら順調に運転を継続している。本年報では、平成18年度におけるサイクロトロンの運転状況並びに整備の状況、また、新イオンビーム開発や、ビーム高品位化に向けたサイクロトロンの技術開発について報告する。

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