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論文

小角X線散乱法によるコルソン合金中の析出物の時硬処理過程のその場測定

山崎 悟志*; 廣瀬 清慈*; 佐々木 宏和*; 大場 洋次郎; 宮澤 知孝*; 大沼 正人*

銅と銅合金, 60(1), p.315 - 319, 2021/08

銅合金においては高強度と高導電性の両立が求められており、これを満たす材料の一つとして、Cu-Ni-Si系合金が知られている。Cu-Ni-Si系合金では、熱時効によりCu母相中にNi-Si系化合物を微細に析出させ、析出強化をもたらすことができるため、このNi-Si粒子の形態が特性にとって重要な役割を果たしている。そこで本研究では、走査型透過電子顕微鏡(STEM)、熱時効中その場X線小角散乱(SAXS)測定、X線吸収微細構造(XAFS)測定により、Ni-Si粒子の観察を行った。その結果、時効中にNi-Si粒子が形成し、粗大化する過程の観察に成功した。

論文

新材料・新製品開発のための先端解析技術

佐々木 宏和*; 西久保 英郎*; 西田 真輔*; 山崎 悟志*; 中崎 竜介*; 磯松 岳己*; 湊 龍一郎*; 衣川 耕平*; 今村 明博*; 大友 晋哉*; et al.

古河電工時報, (138), p.2 - 10, 2019/02

電子顕微鏡や放射光等の先端解析技術は、試料の構造や化学状態について多くの有用な情報をもたらし、材料研究に欠かせないツールとなっている。本稿では、これらの先端解析技術の中から、電子線ホログラフィや放射光を用いたX線小角散乱法(SAXS)等の手法を中心に、材料研究への応用事例を紹介する。これらの手法を活用することにより、未知であった材料の本質を明らかにすることができ、新製品開発の指針を定める上で重要な知見を得ることができる。

論文

Experimental study on radiation tolerance of SOI-PLLs

星野 英二郎*; 小林 大輔*; 牧野 高紘; 大島 武; 廣瀬 和之*

Proceedings of 10th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications (RASEDA-10) (Internet), p.130 - 133, 2012/12

CPUを動かすためのクロック信号は、アナログ部分とデジタル部分を持ったフィードバック回路からなる位相同期回路PLL(Phase-Locked Loop)によって供給される。放射線環境下でCPUを使うにはPLLの放射線耐性を確保する必要がある。われわれは0.2$$mu$$mのFDプロセスのSOI(Silicon On Insulator)基板を用い、アナログ部分の冗長化、デジタル部分の段積み化を組合せて耐放射線化を施したSOI-PLLを設計・試作した。本研究ではTIARAサイクロトロンを用い重イオン線照射試験を行い放射線耐性を検証した。誤動作数から算出した反応断面積と、LETの関係から、飽和断面積は4$$times$$10$$^{-4}$$cm$$^2$$程度であり冗長化が有効に機能していることが見いだされた。飽和断面積の絶対値に関しては回路シミュレーションの結果より約2桁大きいことが判明した。この違いはシミュレーションで採用した放射線照射位置と周波数の仮定に起因すると考えられ、今後のさらなるエラー波形解析が必要といえる。

報告書

確率論的地震危険度評価に基づく設計用想定地震の設定法

廣瀬 次郎*; 村松 健; 奥村 俊彦*; 瀧 諭*

JAERI-Research 2002-009, 220 Pages, 2002/03

JAERI-Research-2002-009.pdf:13.31MB

本報告は、確率論的地震危険度評価に基づく設計用想定地震の設定法に関する研究成果をまとめたものである。近年地震に対する確率論的安全評価手法である地震PSAの評価項目の1つを構成している確率論的地震危険度解析を拡張し、将来サイトに影響を及ぼす可能性のある地震の諸元あるいは地震動を評価する手法が、米国NRCの研究や我が国石川,亀田の研究により開発されている。このようにして設定される地震を確率論的想定地震(PBSE)と呼ぶ。本研究は、PBSEの概念に基づき、その概念を定式化し国内サイトを対象とした設定法を検討することと、そのことを通じて耐震設計への有用性の見通しを得ることを目的としたものである。このため、(1)PBSEを設定するために必要な地震活動や地震動伝播特性等に関する評価手順の検討,(2)石川らの概念に基づくモデルサイトに対する想定地震設定に関する検討,(3)評価条件の不確実さに対する評価法の検討の計3項目に関する検討を行なった。成果として、石川らの概念に基づく設定法は、原子力プラントサイトを対象に、評価条件の設定に伴なう不確実さを考慮して耐震設計に用いるPBSEを設定するための評価技術として有用であることが示された。

論文

Probabilistic seismic stability analysis for the ground of quaternary deposits

廣瀬 次郎*; 村松 健; 神田 繁*; 富島 誠司*; 武田 正紀*

Transactions of 16th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT-16) (CD-ROM), 8 Pages, 2001/08

地震PSAを適用して耐震設計にかかわる課題を検討し、その有用性を示すため、第四紀層地盤立地プラントに対する地震PSAを検討している。第四紀層地盤と現行の第三紀層地盤との差異は、地盤の応答特性が異なる点である。このため本研究では、確率論的手法による地盤安定性評価法の定式化と試解析を実施した。初めに第四紀層地盤で考慮すべき損傷モードとして、建屋底面の直線すべり、円弧すべり、支持力の不足、サイクリックモビリティの4種類を抽出した。次に、第四紀層地盤の中でも比較的剛性低下が少ない洪積層から成る地盤モデルを想定し地盤安定性解析を行った。その結果、地盤損傷モードの中でも、サイクリックモビリティが最も重要であり、ほかの損傷モードはその影響が小さいことが明らかとなった。また液状化強度のばらつきがサイクリックモビリティによる損傷確率の不確実さを増大させていることが課題として指摘された。

論文

Research at JAERI for effective uses of seismic PSA

村松 健; 廣瀬 次郎*; 及川 哲邦; 近藤 雅明

Proceedings of 15th KAIF/JAERI Annual Meeting, p.229 - 238, 2000/00

原研では、原子力発電所の地震起因事象に関する確率論的安全評価(地震PSA)の手法を開発し、軽水炉モデルプラントへの適用により、この手法が安全にとって重要な機器損傷や事故シナリオ等を同定するうえで有用であることを示してきた。そして現在は、この手法を地震リスクの一層の低減や耐震設計の高度化に活用するための研究を進めている。本論文では、耐震設計への応用として実施している、確率論的地震危険度評価の設計用想定地震設定への応用及び第四紀層地盤立地の安全性への影響検討における地震PSAの応用について、現状を紹介する。前者では、地震危険度への寄与度から支配地震を同定する手法として亀田・石川の方法等を実サイトに適用して実用上の課題を検討し、後者では地盤損傷の確率論的評価により手法の有用性について見通しを得た。

論文

Technical issues on incorporating probability-based scenario earthquakes into seismic design of nuclear power plants

廣瀬 次郎*; 村松 健; 奥村 俊彦*; 瀧 諭*; 高田 毅士*

Proceedings of 5th International Conference on Probabilistic Safety Assessment and Management (PSAM-5), p.1383 - 1390, 2000/00

地震PSAを応用して軽水炉プラントを対象とする耐震設計の一層の高度化を図ることが期待されている。その一環として原研では、確率論的地震危険度解析を拡張して対象サイトで設計上考慮すべき地震(想定地震)を同定する手法の研究を実施している。本研究では、確率論的想定地震と現行の確率論に基づく設計地震の選定法を、地震活動特性のモデル化、距離減衰式の選定方法などの面から比較検討し、確率論的手法を今後の耐震設計に応用するための利点や検討課題を抽出した。具体的には、地震危険度曲線の超過発生確率に対応している参照確率を指定し、サイトにおける地震規模と震央距離を定める手段を合理的に与えるものであり、現行の設計地震の選定作業を補完するうえで有効な手法であるが、一方参照確率の設定根拠の扱い等設計への応用にはまだ幾つかの課題を解決する必要があることが明らかとなった。

報告書

氷粒ブラスト装置の試験研究, II

西本 亘*; 木室 晴視*; 石橋 征二郎*; 宮原 修二*; 山下 三郎*; 林 三雄*; 鈴木 洋二*; 広瀬 康雄*

PNC TJ118 85-06VOL2, 221 Pages, 1985/04

PNC-TJ118-85-06VOL2.pdf:20.84MB

大洗工学センター固体廃棄物前処理施設(WDF)内の$$alpha$$除染セルに於いて,氷粒プラスト装置を除染装置として使用する場合を考えて,装置化を目標とした試験研究を実施した。粒子の選定に関しては,製造法の異なる二種類の粒子についてプラスト試験を実施して比較した。結果は,両者に顕著な差はなく,氷の含有が多くなるほど,硬さの効果で練瓦等の研削能力に勝れ,ドライアイスの含有が多くなるほど,低温の効果で塗料等の剥離能力に勝れていることが分かった。WDFに搬入されるルーズな付着の汚染物や塗装製品の汚染物に対し剥離効果が得られ,粒子製造装置としては,装置の小型化,自動操作化に適するプレミックス法を選定した。選定した粒子について,プラスト性能に影響を及ぼすと考えられる因子をパラメータとし,模擬試験片への投射実験を実施して,研掃力限界におよび研掃効率の把握を行った。また,前年度の設計研究で提起された装置化上の諸問題点について,対策方法を実験あるいは調査検討により解決を行い,WDF向の氷粒プラスト装置の基本設計を実施した。

報告書

氷粒ブラスト装置の試験研究, II

西本 亘*; 木室 晴視*; 石橋 征二郎*; 宮原 修二*; 山下 三郎*; 林 三雄*; 鈴木 洋二*; 広瀬 康雄*

PNC TJ118 85-06VOL1, 21 Pages, 1985/04

PNC-TJ118-85-06VOL1.pdf:1.04MB

大洗工学センター固体廃棄物前処理施設(WDF)内の$$alpha$$除染セルに於いて,氷粒ブラスト装置を除染装置として使用する場合を考えて,装置化を目標とした試験研究を実施した。粒子の選定に関しては,製造法の異なる二種類の粒子についてブラスト試験を実施して比較した。結果は,両者に顕著な差はなく,氷の含有が多くなるほど,硬さの効果で煉瓦等の研削能力に優れ,ドライアイスの含有が多くなるほど,低温の効果で塗料等の剥離能力に優れていることが分かった。WDFに搬入されるルーズな付着の汚染物や塗装製品の汚染物に対し剥離効果が得られ,粒子製造装置としては,装置の小型化,自動操作化に適するプレミックス法を選定した。選定した粒子について,ブラスト性能に影響を及ぼすと考えられる因子をパラメータとし,模擬試験片への投射実験を実施して,研掃力限界および研掃効率の把握を行った。また,前年度の設計研究で提起された装置化上の諸問題点について,対策方法を実験あるいは調査検討により解決を行い,WDF向の氷粒ブラスト装置の基本設計を実施した。

口頭

SOI-PLLの放射線耐性の評価

星野 英二郎*; 小林 大輔*; 廣瀬 和之*; 牧野 高紘; 大島 武

no journal, , 

CPUを動かすためのクロック信号は位相同期回路PLL(Phase-locked loop)によって供給される。PLLは、アナログ部分とデジタル部分を持ったフィードバック回路である。放射線環境下でCPUを使うにはPLLの放射線耐性を確保する必要がある。われわれは0.2$$mu$$mのFDプロセスのSOI基板、アナログ部分の冗長化、デジタル部分の段積み化を組合せて耐放射線化を施したSOI-PLLを設計・試作した。これまでに、そのシミュレーション結果を報告している。本研究では加速器を用いた重イオン線照射試験を行って放射線耐性を測定した。誤動作数から算出した反応断面積と、LETの関係から、飽和断面積は4$$times$$10$$^{-4}$$cm$$^2$$程度であった。そして、冗長化の段階にほとんど依存していなかった。つまりシミュレーションと違って冗長化が有効に働いていないと言える。飽和断面積の値に目を向ければ回路シミュレーションの結果より約2桁大きく乖離している。これらの違いはシミュレーションで採用した仮定に起因すると考えられる。すなわち、放射線照射場所と周波数の違いがもたらしたと考えられる。さらなる測定や、エラー波形の解析が原因究明に必要である。

口頭

0.2-$$mu$$m FD-SOIプロセスで作られた位相同期回路の放射線耐性評価

星野 英二郎*; 柴田 優一*; 小林 大輔*; 梯 友哉*; 牧野 高紘; 大島 武; 廣瀬 和之*

no journal, , 

CPU(Central Processing Unit)を高速動作させるためのクロック信号は位相同期回路PLL(Phase-Locked Loop)によって供給される。回路を構成するトランジスタに放射線が当たると過渡電圧パルスが発生し、出力クロック信号の周期が許容不可能なほど変動するというエラーが懸念されており、宇宙のような放射線環境下でCPUを高速動作させるにはPLLの放射線耐性を確保する必要がある。われわれは、これまでのシミュレーション結果から、MOS(Metal Oxide Semiconductor)キャパシタの存在がエラー断面積に大きく寄与すると考えた。そこで、MOSキャパシタがエラー断面積を持つことを確かめるため、0.2-$$mu$$m FD-SOIプロセスによる耐放射線化技術を利用したPLLを設計・試作し、加速器を用いた重イオン線照射時における、MOSキャパシタ前後の出力波形を測定した。その結果は、予想通りMOSキャパシタの存在がエラー断面積に大きく寄与することが明らかになった。

口頭

完全空乏型SOI技術を用いたPLLクロック生成器におけるシングルイベントノイズパルスの測定

小林 大輔*; 星野 英二郎*; 柴田 優一*; 梯 友哉*; 廣瀬 和之*; 牧野 高紘; 大島 武

no journal, , 

CPU(Central Processing Unit)を高速動作させるためのクロック信号は位相同期回路PLL(Phase-Locked Loop)によって供給される。回路を構成するトランジスタに放射線が当たると過渡電圧パルスが発生し、出力クロック信号の周期が許容不可能なほど変動するというエラーが懸念されるため、宇宙のような放射線環境下でCPUを高速動作させるにはPLLの放射線耐性を把握する必要がある。PLLはアナログ回路部とデジタル回路部の2つの回路によって構成されており、本研究では、どちらの回路が放射線誘起エラーに敏感かの特定を試みた。耐放射線対策なし、アナログ部にだけ耐放射線対策、デジタル部にだけ耐放射線対策を施した3種類のPLLを用いて検証した結果、アナログ部での放射線応答がエラーの大部分を占めていることが明らかとなった。

口頭

小角X線散乱法によるコルソン合金中の析出物の時効処理過程のその場観察

山崎 悟志*; 廣瀬 清慈*; 佐々木 宏和*; 大場 洋次郎; 宮澤 知孝*; 大沼 正人*

no journal, , 

電子機器の小型軽量化や高性能化に伴い、リードやコネクタに使用される銅合金には強度および導電性の両立が求められている。Cu-Ni-Si合金は、このような要求を満たす材料として注目されており、Ni-Si系化合物を熱処理によって微細に析出させることにより、高い強度を達成している。したがって、さらなる高性能な材料を開発するためには、Ni-Si系化合物の析出メカニズムを明らかにし、熱処理条件を最適化することが重要である。そこで本研究では、X線小角散乱法により、Cu-Ni-Si合金の熱処理中のその場測定を行った。その結果、Ni-Si系化合物の生成と粗大化を観察することに成功し、熱処理条件の最適化に関する知見を得た。

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