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横山 賢治; 巽 雅洋*; 平井 康志*; 兵頭 秀昭*; 沼田 一幸*; 岩井 武彦*; 神 智之*; 羽様 平; 長家 康展; 千葉 豪; et al.
JAEA-Data/Code 2010-030, 148 Pages, 2011/03
JAEA-Data-Code-2010-030.pdf:3.23MB
高速炉核特性解析のための次世代炉心解析システムMARBLEを開発した。MARBLEは、これまでにJUPITER標準解析手法と呼ばれる高速炉詳細解析手法として開発されてきたJOINT-FR, SAGEP-FRと呼ばれる解析システム(従来システム)の後継である。MARBLEは従来システムと同等の解析機能を有する。これに加えて、燃焼を伴う高速炉実機の核特性解析に関する機能を向上させている。MARBLEの開発では、オブジェクト指向技術を採用した。この結果として、MARBLEは一定の入力を受けて出力を返すような独立した解析コードではなく、解析システムを構築するための部品の集まり(フレームワーク)となった。一方で、MARBLEは構築済みの解析システムを含んでおり、従来システムに相当する高速炉核特性解析システムSCHEME,高速炉実機燃焼解析システムORPHEUSを利用することができる。
森 浩一*; 関根 紀夫*; 佐藤 斉*; 鹿野 直人*; 島雄 大介*; 塩飽 秀啓; 兵藤 一行*; 岡 寛*
Japanese Journal of Medical Physics, 22(1), p.13 - 19, 2002/03
一般的な臨床では、X線波動の振幅の変化によるX線透過強度の違いを、画像コントラストとして表す「吸収コントラスト法」により、人内部構造を観察する。一方、放射光の高輝度性、平行性を利用することで、X線波動の位相変化または位置に対する位相変化を画像コントラストとして表す「屈折コントラスト法」にて内部構造を観察することができる。今回、乾燥人骨と小動物下肢骨を用い骨構造の観察を行った。実験はSPring-8医学利用ビームラインBL20B2にて行った。撮影条件として、照射エネルギーと、試料と検出器(X線フィルム)間距離を変化させた。その結果、中エネルギー領域では骨梁構造が、高エネルギー領域では骨辺縁部構造の描画能が高いことがわかった。また、小動物下肢骨撮影においては、従来法では確認が困難であった緻密質に及ぶ骨折が観察できた。屈折コントラスト法は、吸収コントラスト法に比べ微細構造の描写能が高いことがわかった。臨床に応用すれば、従来法より低い線量でより情報量の多い画像が得られることがわかった。
森 浩一*; 鹿野 直人*; 塩飽 秀啓; 佐藤 斉*; 関根 紀夫*; 佐藤 勝*; 兵藤 一行*; 安藤 正海*
コニカX-レイ写真研究, 51(3), p.101 - 105, 2000/05
実用的な人体X線写真撮影法は、X線が被写体を透過した後におけるX線振動の振幅変化を画像のコントラストとして表す。つまりX線吸収コントラスト画像法である。X線の発見以来、X線発生装置やフィルム及び撮影装置は飛躍的な進歩を遂げているが、撮影原理自体は100余年前と変わらない。これに対し、X線が被写体を通過するときに起こるX線屈折率の変化に伴うX線波動の位相変化を画像のコントラストとして表す方法を、われわれは放射光を利用することで開発し、人骨に応用した。撮影試料として人体手部乾燥骨を用いた。人為的に微小骨折を作りX線撮影を行った。撮影はSPring-8にて行った。従来の方法で(X線吸収コントラスト法)では微小骨折は全く描写されてないが、X線位相コントラスト法では鮮明に描写できた。また、骨折像のみならず、骨質の変化や骨梁の構造も描写できることがわかった。新しい診断方法として大いに期待できる。
宇山 親雄*; 武田 徹*; 豊福 不可依*; 徳森 謙二*; 安藤 正海*; 兵藤 一行*; 板井 悠二*; 塩飽 秀啓; 西村 克之*
Medical Applications of Synchrotron Radiation, p.149 - 157, 1998/00
SPring-8の医学利用実験施設へ導かれる3本のビームラインの内、真ん中の偏向電磁石ビームラインは既に建設が始まっているので、それ以外の挿入光源ビームライン2本について設計を行った。われわれ、医学利用研究グループが行う研究(単色X線冠状動脈撮影、単色X線断層法、微小心臓血管造影法、腫瘍検出画像法、X線位相コントラスト画像法)において、人を被写体とする医学診断のためには、照射野が大きくかつ強度の高いX線が必要となる。これらの研究のために種々の検討を行った結果、挿入光源として片方をアンジュレータ、もう片方をウィグラー(マルチポールウィグラー)を設置すべきであるという結論に達した。挿入光源の設計結果を蛍光X線法や多層膜等を用いた単色広照射野X線生成法を提案する。
横山 賢治; 巽 雅洋*; 平井 康志*; 兵頭 秀昭*; 沼田 一幸*; 岩井 武彦*; 神 智之*; 羽様 平; 長家 康展; 千葉 豪; et al.
no journal, ,
従来の高速炉核特性解析システムJOINT-FRの主要な解析機能及び高速炉の実機燃焼解析機能を包含し、拡張性・ユーザ利便性に優れた次世代炉物理解析システムMARBLE1.0を開発した。これにより従来システムJOINT-FR相当の核特性解析が簡便に実施できるようになり、従来システムではできなかった燃料の交換を伴う高速炉実機の燃焼解析が可能になった。
和田 健*; 望月 出海*; 兵頭 俊夫*; 小菅 隆*; 斉藤 裕樹*; 濁川 和幸*; 設楽 哲夫*; 大澤 哲*; 池田 光男*; 白川 明広*; et al.
no journal, ,
高エネルギー加速器研究機構(KEK)物質構造科学研究所の低速陽電子実験施設では、ライナックベースの大強度低速陽電子ビームを共同利用に供している。2012年春に、日本原子力研究開発機構の協力を得て、反射高速陽電子回折(RHEPD)用に透過型の輝度増強ユニットを導入した。これにより、
Naベースの陽電子ビームと比較して、ビームの輝度が約3600倍上がり、ビーム強度は約60倍向上した。この輝度増強ビームを用いてSi(111)-7
7表面におけるRHEPD実験を行ない、全反射臨界角以下の領域で、最表面原子層からのみの明瞭な回折像を観測することに成功した。近年成果が上がっている上記RHEPD実験とポジトロニウム負イオン分光実験を次の段階に進めるために、地下1階部分の多数のコイル用電源を実験と干渉しないスペースへ移動して、より広い実験スペースを確保した。ロングパルスモードを使用するRHEPD実験は地下1階で、ショートパルスモードを使用するポジトロニウム負イオン実験とポジトロニウム飛行時間測定実験を地上1階で行うよう、ステーションの再配置を行った。
和田 健*; 望月 出海*; 兵頭 俊夫*; 小菅 隆*; 斉藤 裕樹*; 濁川 和幸*; 設楽 哲夫*; 大澤 哲*; 池田 光男*; 白川 明広*; et al.
no journal, ,
高エネルギー加速器研究機構(KEK)物質構造科学研究所の低速陽電子実験施設で得られた最近の成果について報告する。本施設では、専用ライナック(55MeV)を有しており、高強度のパルス低速陽電子ビーム(510
e
/s: ロングパルスモード)を共同利用に供している。低速陽電子ビームは、高圧(35kVまで)に印加された発生部で生成され、磁場を用いて接地されたビームラインを輸送され、各実験ホールに振り分けられる。現在、3つの実験(ポジトロニウム負イオン分光,ポジトロニウム飛行時間測定,反射高速陽電子回折(RHEPD))が進行中である。今回、RHEPDの最新の成果について取り上げる。陽電子における結晶ポテンシャルは、電子の場合とは逆のプラスであり、陽電子は、低視射角入射で全反射を起こす。最近、Si(111)-77表面におけるRHEPD実験を行い、全反射臨界角以下の領域で、最表面原子層からのみの明瞭な回折像を観測することに成功した。
和田 健*; 望月 出海*; 兵頭 俊夫*; 小菅 隆*; 斉藤 裕樹*; 濁川 和幸*; 設楽 哲夫*; 大澤 哲*; 池田 光男*; 白川 明広*; et al.
no journal, ,
高エネルギー加速器研究機構(KEK)物質構造科学研究所の低速陽電子実験施設では、専用電子線形加速器(linac)を用い、高強度のパルス低速陽電子ビームを提供している。低速陽電子の生成ユニットは35kVまで印加可能である。陽電子ビームは接地されたビームライン中を磁場輸送され、各実験ホールに振り分けられる。現在、3つの実験ステーションが稼働中である。ポジトロニウム負イオン(Ps
)では、エネルギー可変(0.3-1.9keV)のポジトロニウム(Ps)ビームの発生に成功している。Psビームは、絶縁体の表面回折実験に利用される予定である。ポジトロニウム飛行時間(Ps-TOF)測定では、表面状態の情報を得ることができる。反射高速陽電子回折(RHEPD)は、最表面構造を決定することができる。RHEPDは、反射高速電子回折(RHEED)の陽電子版である。電子の場合とは対照的に、陽電子の結晶ポテンシャルは正であるため、ある臨界角以下の視射角で入射した場合、陽電子は物質表面で全反射される。最近、Si(111)-
表面からの全反射陽電子回折パターンが最表面原子のみの情報を含むことが分かった。
