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論文

アラミド繊維ロッド材料の極低温引張特性評価

齊藤 徹; 大久保 暁一*; 泉 敬介*; 大川 慶直*; 小林 宣博*; 山崎 亨; 河野 勝己; 礒野 高明

低温工学, 50(8), p.400 - 408, 2015/08

アラミド繊維強化プラスチック(AFRP)は軽量、かつ高強度の長所を有する構造材料として開発されてきた。本研究においては、室温、液体窒素温度(77K)と液体ヘリウム温度(4.2K)中における、鉄筋代替コンクリート補強材として用いられる市販品のAFRPロッドの引張強度を評価するために、張力試験を行った。これまでは極低温環境下での試験において、試験片がつかみ部ジグをすり抜ける現象か生じるため、引張試験を実施することは困難であった。そのため、AFRPロッドの滑りを防ぐために、ジグに樹脂を充填して行った。また、グリップジグを改良し、ロッドの表面処理を行い、AFRPロッドのグリップ力を高めるために極低温用エポキシ樹脂を使うことによって、適切な引張試験条件を確立させた。各温度環境下での引張強さは1100MPa以上を示し、さらに、試験温度の減少に伴いヤング率が増加する温度依存を示した。ヤング率の増加の要因はアラミド繊維がエポキシ樹脂より支配的であることを確認した。

論文

Sensitivity analysis of fission product concentrations for light water reactor burned fuel

千葉 豪; 奥村 啓介; 大泉 昭人*; 齊藤 正樹*

Journal of Nuclear Science and Technology, 47(7), p.652 - 660, 2010/07

 被引用回数:6 パーセンタイル:53.56(Nuclear Science & Technology)

核分裂生成物生成量(FPC)の正確な予測のために必要な核データを特定するため、燃焼感度理論に基づきFPCの感度解析を行った。着目した核種は、燃焼度クレジットに重要となる12の核分裂生成物とした。本研究では、UO$$_2$$セル及びMOXセルのいずれに対しても、FPCの予測に重要となる核データを特定した。大部分のFPCに対する感度においてはUO$$_2$$セルとMOXセルとで大きな差異は観察されなかったが、Gd-155など幾つかのFP核種において燃料の違いによる大きな差異が見られた。この原因として、U-235とPu-239の核分裂収率の差,燃料間の中性子束のエネルギースペクトルの差が挙げられることを示した。

論文

Iridium concentration and noble gas composition of Cretaceous-Tertiary boundary clay from Stevns Klint, Denmark

大澤 崇人; 初川 雄一; 長尾 敬介*; 小泉 光生; 大島 真澄; 藤 暢輔; 木村 敦; 古高 和禎

Geochemical Journal, 43(6), p.415 - 422, 2009/00

 被引用回数:4 パーセンタイル:84.69(Geochemistry & Geophysics)

デンマーク・スティーブンスクリントのK-T境界地層中のイリジウム濃度と希ガス組成を分析した。8試料中5試料に対して高いイリジウム濃度が確認された。希ガス分析を4試料に対して行ったところ、地球外起源のアルゴン,クリプトン,キセノンは確認されなかった。一方ほぼすべての$$^{3}$$Heは地球外起源であった。ネオンに関しては1試料にのみ太陽型のネオンが確認され、宇宙塵の存在を示していた。しかし宇宙塵が隕石衝突そのものとどのような関係性があるのかはよくわからなかった。

論文

大強度陽子加速器リニアックDTQ電源の高調波抑制

堀 利彦*; 伊藤 崇; 千代 悦司; 泉 敬介*; 山崎 正義*; 渡辺 和彦*; 高崎 栄一*; 長谷川 和男; 吉川 博

Proceedings of 27th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.255 - 257, 2002/08

大強度陽子加速器リニアック用のDTQ電源は既に全数製作され、所定の出力性能を確保しているが、この電源を実機で円滑に運用するためには入力ACラインに流出する高調波電流を技術指針上限値以下に抑制することが必要である。今回、この電源から流出する高調波電流を実測し、このデータから高調波抑制のための検討と解析を行なった結果、第5,7次高調波成分に関しては電気設備系の多相化トランス並びに運用時電力バランスを考慮した送電系統を構築することで効率的,安価に高調波電流を目標値以下に抑制可能なことが判明した。

論文

核融合環境における電気設備,34; 高磁場におけるヒューズの動作特性

大川 慶直; 樫村 伸司*; 村野 佳大*; 伊藤 美知夫*; 岡田 健一*; 泉 敬介*; 土田 崇*

第19回電気設備学会全国大会講演論文集, p.415 - 416, 2001/00

前年平成12年度に2核融合実験炉における漏えい磁場中のヒューズ動作特性実験による動作特性結果を報告した。その中で回路の短絡保護としては高磁場中における利用の可能性を見いだしたが、過電流保護については問題があることが判明した。今回はその後の実験として過電流保護についてのみ実験を行い、その動作特性の一端を明らかにしたので報告する。

論文

核融合環境における電気設備,30; 高磁場におけるヒューズ動作特性

大川 慶直; 村野 佳大*; 岡田 健一*; 河上 邦雄*; 泉 敬介*; 高橋 貢*; 佐々木 崇*; 中山 豊*

平成12年度電気設備学会全国大会講演論文集, p.315 - 316, 2000/00

核融合の高磁場中において、回路保護システムの要素であるヒューズが正常に動作することが可能であるかを短絡・過電流など各特性試験を行い検証した。

口頭

溶融固化体に対する放射能測定手法の簡易・迅速化,5; $$^{14}$$C分離法の検討

石森 健一郎; 大木 恵一; 亀尾 裕; 高泉 宏英; 中島 幹雄; 大木 善之*; 磯貝 啓介*

no journal, , 

雑固体廃棄物をプラズマ溶融して制作した溶融固化体の放射能評価技術開発の一環として、$$beta$$線放出核種$$^{14}$$C分離法を検討した。本報で検討したアルカリ溶融法を適用することで、溶融固化体から$$^{14}$$Cを効率よく回収することが可能となり、従来法よりも優れた$$^{14}$$C分離分析法を構築できた。

口頭

国際標準化を目指した宇宙用太陽電池の放射線照射試験法の検討

今泉 充*; 齊藤 政志*; 佐藤 真一郎; 安田 啓介*

no journal, , 

現在、宇宙用太陽電池(セル,パネル)関連の試験・評価関連技術の国際標準規格(ISO)化作業が進められており、その一つとして、放射線照射試験法に関する規格(ISO23038)が国際規格として制定された。ところがこのISO規格では、劣化量のフルエンスレート依存性や大面積照射のときの電流分布の均一性など、放射線照射試験における数値に関してはあまり検討されていない。そこで、将来のISO規格見直しを視野に入れ、太陽電池の放射線照射試験における試験条件の差による劣化量への影響の検討を行った。その結果、3接合太陽電池ではフルエンスレートに対する劣化量の依存性は見られなかったが、高効率Si太陽電池においてはフルエンスレートの増大に応じて劣化量が大きくなった。また、ビーム走査(スキャン)又はビーム拡散(デフォーカス)によって照射領域を拡大した50keV, 100keV陽子線による照射試験を行ったが、両照射方法の間に有意な差異は見られなかった。

口頭

JMTRの改修・再稼働に向けた取組み,11; 魅力的な照射試験のための技術開発,5; 照射評価用熱中性子散乱則の再評価

今泉 友見; 角谷 浩享*; 奥村 啓介; 片倉 純一; 長尾 美春

no journal, , 

JMTRは、照射利用者から技術的価値の高い照射データの提供が求められているため、JMTR再稼働(平成23年度)までに熱中性子束の評価精度を高速中性子束レベルまで高めるための検討を平成20年度より実施している。これまでの検討から、ベリリウム反射体領域において、熱中性子束のみ特に誤差が大きくなる傾向を確認するとともに、ベリリウムの熱中性子散乱則(S($$alpha$$,$$beta$$))ライブラリの温度を意図的に変更した場合、ベリリウム反射体の照射領域のみで熱中性子束の値が低下することがわかっている。そのため、ベリリウムについて、全断面積測定実験のシミュレーション,散乱法則のシミュレーションを実施し、ベリリウムの熱中性子散乱の解析コード(3次元連続エネルギーモンテカルロコードMCNP)上の処理方法について検証を行うとともに、金属ベリリウムの結晶構造等の違いによるベリリウム全断面積の変化等について検討を行った。

口頭

核融合環境における電気設備,48; 放射線管理区域における貫通部処理工法の開発

泉 敬介*; 井口 昌之*; 川崎 正治*; 大川 慶直*; 岡 潔; 山縣 諒平; 小谷中 昭裕*

no journal, , 

医療施設・加速器施設・核融合施設・原子炉施設・次世代原子炉施設等は、放射線環境となるエリアを有する。放射線エリアでは、空調の負圧管理を行うため、ケーブル・冷却水配管等の貫通部の気密性が要求される。しかし、従来の工法では、使用材料に耐放射線性がなく、遮蔽コンクリートの一部にのみ材料を流し込む構造から遮蔽性能があるとは言えない。そこで本研究では、気密性と遮蔽性能を同時に満足する工法の開発を目的とし、本件では材料の耐放射線性能について試験を実施した。

口頭

Photoluminescence properties of light-emitting SiO$$_{2}$$ substrates implanted with Si and C ions

稲田 和紀*; 河嶋 亮広*; 狩野 圭佑*; 野口 克也*; 三浦 健太*; 花泉 修*; 山本 春也; 川口 和弘*; 吉川 正人

no journal, , 

これまでにシリコン(Si)イオン注入により青色発光する溶融石英板(SiO$$_{2}$$)に炭素(C)をイオン注入することより、より長波長側の可視光域で発光が起こることを見いだした。そこで、Siイオン及びCイオンの注入量比の異なる試料を作製し、それらの発光ピーク波長について系統的に調べた。石英板へのイオン注入には、150keV Si(注入量: $$sim$$5.0$$times$$10$$^{16}$$ ions/cm$$^{2}$$), 75keV C(注入量: $$sim$$3.0$$times$$10$$^{16}$$ions/cm$$^{2}$$)の条件で試料にイオン注入を行い、1000$$^{circ}$$Cのアニール処理後にHe-Cd laser ($$lambda$$=325nm)によるホトルミネッセンス測定を行った。その結果、発光ピーク波長は、Si注入量に対するC注入量の比が増加すると短波長側にシフトする傾向を示した。Si及びCの注入量の比を制御することにより、発光波長を制御できる可能性があることが示された。

口頭

テーパー型マイクロチャンネルプレートのイオン検出効率

的場 史朗; 鳴海 一雅; 齋藤 勇一; 千葉 敦也; 山田 圭介; 神谷 富裕; 小泉 哲夫*; 高橋 果林*; 石川 学*; 守屋 宗祐*; et al.

no journal, , 

マイクロチャンネルプレート(MCP)は、電子増倍作用がある直径10$$mu$$m程度の細孔を鉛ガラスに2次元的に配列した板状の検出器である。細孔に入射した粒子が検出されるので、検出効率はMCPの表面積に対する全細孔の開口面積の比である開口率によって制限され、開口率が60%前後の従来のMCPの最大検出効率は60%程度である。そこで、開口率を上げれば検出効率が増加すると考え、入射部にテーパー加工を施して開口率を90%にしたMCPを開発し、0.5-13.5keVのXeイオン及びNeイオンに対する検出効率を測定した。検出効率は低いエネルギー領域ではエネルギーの増加に伴い上昇した。これは二次電子放出率がエネルギーとともに上昇するためだと考えられる。一方、Neイオンでは4keV以上、Xeイオンでは6keV以上のエネルギーで検出効率はいずれも一定値89%を示し、テーパー部も含んだ開口率に迫った。以上の結果から、テーパー加工を施して開口率を向上させることがイオン検出の高効率化に有効であることが確かめられた。

口頭

遠隔観察・分光技術を用いた炉内検査技術の開発,2-2; 光ファイバの耐放射線性

伊藤 主税; 内藤 裕之; 伊東 秀明; 今泉 和幸; 長井 秋則; 伊藤 敬輔; 西村 昭彦; 大場 弘則; 若井田 育夫; 杉山 僚; et al.

no journal, , 

福島第一原子力発電所の燃料デブリの取出しに向けた原子炉圧力容器・格納容器内の燃料デブリの位置や状況の把握に適用可能な検査技術として、ファイバスコープによる観察技術とレーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)による元素分析技術を組合せた新型光ファイバプローブを開発している。10$$^{4}$$Gy/h以上の高線量環境下で1日間以上連続使用できる性能を目指し、ヒドロキシ基(OH基)を1,000ppm添加することにより耐放射線性を向上させた溶融石英光ファイバを試作して、$$gamma$$線照射試験によりその耐放射線性能を確認し、積算$$gamma$$線量100万Gyまで観察及びLIBS分光が行える見通しを得た。今後は、実機仕様の光ファイバを製作して$$gamma$$線環境下での観察・分光試験を行い、観察用波長域を決定するとともに、赤外線分光による照射下での元素分析を実証する予定である。

口頭

遠隔観察・分光技術を用いた炉内検査技術のための光ファイバの耐放射線性評価

内藤 裕之; 伊藤 主税; 伊東 秀明; 今泉 和幸; 伊藤 敬輔

no journal, , 

福島第一原子力発電所の燃料デブリ取出しに向けた遠隔検査技術としてファイバスコープによる観察技術とレーザー誘起ブレークダウン分光による元素分析技術を組み合わせた新型光ファイバプローブを開発している。光ファイバは放射線環境下では伝送性能が低下するため、純粋石英コアにOH基を1000ppm含有させることで耐放射線性に優れたファイバを開発してきた。今回、$$gamma$$線照射試験によりその耐放射線性能を確認し、積算線量1$$times$$10$$^{6}$$Gyまで観察及び分光が行える見通しを得た。今後、実機仕様の光ファイバを製作して放射線環境下での観察・分光試験を行い、観察用波長域を決定するとともに、赤外線分光による照射下での元素分析を実証する。

口頭

核融合環境における電気設備, 52; 耐放射線性LED照明の研究

上川 将章*; 泉 敬介*; 川崎 正治*; 岡 潔; 山縣 諒平

no journal, , 

原子力機構が各種機器の耐放射線性に関する知見及び装置開発のノウハウをもとに、各機器の研究開発に必要となる材料及び製作方法等を提案し、関電工がそれらを基にした詳細設計及び試作を実施し、共同で耐放射線性試験を実施することにより、放射線環境下で使用可能な(1)照明装置、(2)遮蔽材に関する研究を共同で行うことで双方の研究を加速し、さらに、福島支援の一助となることを目的としている。本報告では、長寿命化が期待されているLED照明を用いて$$gamma$$線照射試験を行い、基礎データを測定したので結果を報告する。

口頭

ITER-TF導体接続抵抗測定試験における高温超伝導ブスバー追加による銅ブスバーの発熱低減

佐浦 啓介*; 尾花 哲浩*; 高田 卓*; 夏目 恭平*; 濱口 真司*; 力石 浩孝*; 高畑 一也*; 今川 信作*; 梶谷 秀樹; 辺見 努; et al.

no journal, , 

核融合科学研究所の大型導体試験装置を用いて、ITER-TFコイル用ジョイントの接続抵抗測定を行った。電流リードと導体サンプルを接続する銅ブスバーの発熱を定格68kA通電時に100W程度に低減するため、高温超伝導ブスバー(Bi2212線材: 住友電工)を銅ブスバーに並列に取り付けた。ロゴスキーコイルを用いて各ブスバーの電流を測定し、68.1kA通電時に高温超伝導ブスバーが約20kAを分担しており、銅ブスバーの抵抗発熱が銅ブスバーのみの場合の60%程度に低減されていることを確認した。

口頭

遠隔観察・分光技術を用いた炉内検査技術の開発,3-3; 高放射線環境下での石英コアファイバの伝送性能

内藤 裕之; 伊藤 主税; 伊藤 敬輔; 今泉 和幸; 伊東 秀明; 長井 秋則

no journal, , 

ファイバスコープによる観察技術とレーザー誘起ブレークダウン分光による元素分析技術を組み合わせた新型光ファイバプローブを開発しており、高い耐放射線性を有するようOH基1000ppmを含有する純粋石英コアファイバとすることを提案している。高放射線環境下での伝送性能を調べるため$$gamma$$線照射試験を実施し、イメージファイバ及び単芯ファイバの照射による損失増をカラーセンター生成モデルにより評価した。その結果、イメージファイバでは、初期前駆体はないが照射により生成する前駆体の生成率が高く、単芯ファイバでは初期前駆体があり、照射により生成する前駆体の生成率が低いことがわかった。イメージファイバではファイバ素線の溶融一体過程で、素線中の前駆体が消滅するものの、前駆体が生成しやすい構造が増えたものと推測される。

口頭

核融合環境における電気設備,53; 耐放射線性LED照明の開発

上川 将章*; 泉 敬介*; 武本 純平*; 川崎 正治*; 岡 潔; 山縣 諒平

no journal, , 

本研究では、原子力機構が各種機器の耐放射線性に関する知見及び装置開発のノウハウを基に、各機器の研究開発に必要となる材料及び製作方法等を提案し、関電工がそれらを基にした詳細設計及び試作を実施し、共同で耐放射線性試験を実施することにより、放射線環境下で使用可能な(1)照明装置、(2)遮蔽材に関する研究を共同で行うことで双方の研究を加速し、さらに、福島支援の一助となることを目的としている。本報告では、長寿命化が期待されているLED照明を用いて$$gamma$$線照射試験を行い、基礎データを測定してきた結果を基に開発した「耐放射線性LED照明器具」について報告する。

口頭

核融合環境における電気設備,55; 耐放射線性絶縁構造材料の開発

泉 敬介*; 井口 昌之*; 飯田 真次*; 川崎 正治*; 大川 慶直*; 岡 潔; 山縣 諒平

no journal, , 

本研究では、原子力機構が各種機器の耐放射線性に関する知見及び装置開発のノウハウを基に、各機器の研究開発に必要となる材料及び製作方法等を提案し、関電工がそれらを基にした詳細設計及び試作を実施し、共同で耐放射線性試験を実施することにより、放射線環境下で使用可能な(1)照明装置、(2)遮蔽材に関する研究を共同で行うことで双方の研究を加速し、さらに、福島支援の一助となることを目的としている。本報告では、核融合施設や加速器施設など、高放射線・高磁場・ノイズ環境などの複合的に過酷な環境下において、全ての機器が安定して動作するためには、装置本体のみならず、周辺電気機器、さらに構造材を含めた検討が必要であるという観点から、施設全体を電気的な視点で着目し、耐ノイズ性能などで期待できる電気絶縁構造材料に耐放射線性を加えた新しい機能材料を開発したので報告する。

口頭

Fabrication of Mach-Zehnder optical waveguide structures in PDMS thin films using proton beam writing

狩野 圭佑*; 猿谷 良太*; 川端 駿介*; 新木 潤*; 野口 克也*; 加田 渉*; 三浦 健太*; 加藤 聖*; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; et al.

no journal, , 

Proton beam writing (PBW) has been applied to fabricate Mach-Zehnder (MZ) optical waveguides which is expected to be an optical switch with small power consumption, because only one processing of PBW enables us to fabricate such waveguides even inside of plastic materials. Such waveguides were fabricated in thin poly-methyl-methacrylate (PMMA) films by PBW. However, they had low transmittance. In order to fabricate MZ optical waveguides with higher transmittance, PBW was applied to poly-dimethyl-siloxane (PDMS) with higher transparency than PMMA. Thirty-micrometer thick PDMS films formed on silicon wafers were irradiated at different beam fluences using a 750-keV proton microbeam which reaches the half depth of the entire film thickness. The single mode propagation of the fabricated optical waveguide was checked by the 1.55-$$mu$$m light. The observation results showed that the single-mode propagation was detected only for the waveguide fabricated with the fluence of 100 nC/mm$$^2$$ and that the propagated light intensity was higher than that of PMMA. The waveguide structure has been successfully fabricated in thin PDMS films by PBW.

口頭

高開口率テーパー型マイクロチャンネルプレートのイオン検出効率測定

的場 史朗; 鳴海 一雅; 齋藤 勇一; 山田 圭介; 千葉 敦也; 小泉 哲夫*; 高橋 果林*; 石川 学*; 城丸 春夫*; 加藤 遼也*; et al.

no journal, , 

マイクロチャンネルプレート(MCP)の最大検出効率は、検出器の全表面積に対する粒子検出部である多数の細孔の全開口面積の比(開口率)とほぼ等しいことが知られている。市販の一般的なMCPでは、機械的強度の制約により開口率は50%-60%で、検出効率も同程度である。本研究では、検出効率を最大限に向上させる目的で、円筒状細孔の粒子入射側にテーパー加工を施して開口部を大きくすることで開口率を約100%に増大させたMCPを開発した。このMCPについて、Ar$$^{q+}$$(${it q}$=1, 2, 3)のビームに対する検出効率を、0.5keVから1.08MeVの範囲で測定した。検出効率は、低いエネルギー領域ではエネルギーの増加に伴い上昇した。これは二次電子放出率がエネルギーとともに上昇するためだと考えられる。一方、50keV以上での検出効率は100%であり、イオン検出の高効率化のために開口部を大きくする方法として、テーパー加工が有効であることが確かめられた。

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