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佐々木 明; 加藤 進*; 高橋 栄一*; 岸本 泰明*; 藤井 隆*; 金澤 誠司*
Japanese Journal of Applied Physics, 55(2), p.026101_1 - 026101_10, 2016/02
被引用回数：2 パーセンタイル：8.16(Physics, Applied)放電の確率的な振る舞いを再現するパーコレーションモデルによるシミュレーションについて述べる。放電領域をマクロ的なセルに分割し、それぞれが絶縁体か導体かのいずれかの状態にあることを確率的に決定し、セルが構成するメッシュ上で回路方程式を解く方法で、電場や電流の構造の時間発展を計算した。空間の静電容量及び、各場所の電離のダイナミクスを考慮することと、電離領域の生成、消滅の確率を、電界や電流密度の大きさで重み付けすることで、印加電界の効果や媒質の特性を考慮した。電極・ストリーマ先端の電離と、媒質内部のランダムな電離の両方が放電の構造形成に重要な役割を持つことがわかった。計算は、電圧印加後、部分放電が起こるタイムラグがあって、そののちにステップドリーダが成長して短絡する様相を再現することができた。
佐々木 明; 加藤 進*; 高橋 栄一*; 金澤 誠司*
JPS Conference Proceedings (Internet), 1, p.015029_1 - 015029_4, 2014/03
ストリーマ放電のパーコレーションモデルによるシミュレーションについて報告する。ストリーマ放電の複雑なメカニズムは長く研究されてきたにもかかわらず完全には理解されていなかったが、空間を離散的なセルに分割し、各セルが確率的に電離するとし、セルが構成する回路ネットワークで電流を評価するシミュレーションによって、放電の構造形成を再現できることを示した。電離のダイナミクスや、空間の静電容量を考慮することで、放電の時間発展、前駆現象からステップドリーダの成長を再現できることがわかった。
佐々木 明; 岸本 泰明*; 高橋 栄一*; 加藤 進*; 藤井 隆*; 金澤 誠司*
Physical Review Letters, 105(7), p.075004_1 - 075004_4, 2010/08
被引用回数：12 パーセンタイル：57.86(Physics, Multidisciplinary)パーコレーションモデルによるレーザーガイド放電の3次元シミュレーションについて述べる。ストリーマ先端の逐次的な進展と、逃走電子によるランダムな電離を考慮するモデルにより、超短パルスレーザー照射によって、予備生成したプラズマチャネルに沿って起こす放電の確率的な振舞,遠回りや枝分かれを伴う放電路の形成をよく再現することを示す。プラズマチャネルにおける導電性領域の割合がガイディングの成否の確率に与える効果についても考察する。
矢花 修一*; 金澤 健司*; 永田 聖二*; 北村 誠司; 佐野 剛志*
Proceedings of 2009 ASME Pressure Vessels and Piping Division Conference (PVP 2009) (CD-ROM), 9 Pages, 2009/07
This paper describes results of shaking table tests to grasp ultimate behavior of seismic isolation system under extremely strong earthquake motions, including failure of rubber bearings. In the test, lead rubber bearings, of which the diameter is 505 mm and about 1/3 scale of a prototype in planning FBR plants, are used; the test specimens are loaded by the largest three-dimensional shaking table in E-defense of National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention of Japan. Failure of rubber bearings occurs with amplified tentative design earthquake motions. From the tests, the ultimate responses of the upper structure and rubber bearings are presented. In particular, the change of floor response spectra and restoring force characteristics of rubber bearings according to increase of input motions is discussed.
代谷 誠治*; 三澤 毅*; 宇根崎 博信*; 市原 千尋*; 小林 圭二*; 中村 博*; 秦 和夫*; 今西 信嗣*; 金澤 哲*; 森 貴正
JAERI-Tech 2004-025, 93 Pages, 2004/03
JAERI-Tech-2004-025.pdf:6.69MB
本研究では、京都大学原子炉実験所の将来計画に関連して、(1)高エネルギー中性子の物質透過実験,(2)京都大学臨界集合体実験装置(KUCA)における加速器駆動未臨界炉(ADSR)模擬実験,(3)MCNP-Xコードによる京都大学原子炉(KUR)型ADSRの概念的核設計を行い、ADSR型の研究用中性子源の実現に資するとともに、ADSR一般の開発に向けた炉物理的課題を抽出することを目的とした。本研究を通じて、ADSRの基本的特性の概略を理論的,実験的に把握することができ、今後の研究を推進するうえで必要な基礎的知見が得られた。その知見をあえて一言で表現すれば、予想に違わず、ADSRの基本特性は未臨界炉の基本特性に大きく左右されるということである。今後、ADSRの実現に向けて、より詳細な研究を着実に積み上げることが必要と考えられるが、そのためには、(1)核データのより一層の精度向上,(2)未臨界度測定や高エネルギーから低エネルギー領域に及ぶ中性子束の絶対値測定などのADSRを対象とした炉物理実験手法の確立,(3)核破砕中性子発生挙動から遅発中性子挙動の取り扱いを含むADSR関連の解析ツールの整備が必要不可欠である。
金澤 健司*; 矢花 修一*; 平田 和太*; 中村 嶽*; 北村 誠司
no journal, ,
大型振動台を用いた免震システムの終局挙動試験を実施した。本報告では、積層ゴム単体の静的な水平力学特性と免震システム試験体の免震層の動的な力学特性の分析を行った結果、整合することを確認したことについて述べる。
矢花 修一*; 金澤 健司*; 平田 和太*; 梅木 克彦*; 北村 誠司
no journal, ,
大型振動台を用いた免震システムの終局挙動試験を実施した。本報告では、免震システムの終局域の応答評価をするための、積層ゴムの力学特性のモデル化手法について述べる。
佐々木 明; 鳥居 建男; 高橋 栄一*; 加藤 進*; 岸本 泰明*; 金澤 誠司*; 藤井 隆*
no journal, ,
雷放電のような、高気圧,長ギャップ放電が、空気の絶縁破壊電界よりも十分小さい電界で発生し、枝分かれや遠回りのある複雑な経路を経て発生するメカニズムは、これまで十分解明されていなかった。われわれは、気体中に生成する逃走電子がランダムな電離を引き起こすと考え、パーコレーションモデルによるシミュレーションを行ったところ、放電の特徴を再現することができた。さらにこのような複雑な放電現象を、気体の電離に伴う相転移,臨界現象として捉えるための理論的検討や、シミュレーションの実験との比較による検証を進めているので報告する。
佐々木 明; 高橋 栄一*; 加藤 進*; 岸本 泰明*; 藤井 隆*; 金澤 誠司*
no journal, ,
パーコレーションモデルによる放電シミュレーションに、空間の静電容量,インダクタンスと、電離領域の生成のダイナミクスを考慮する拡張を行った。シミュレーションはステップドリーダーの成長を再現し、実験的にも観測されている、リーダー生成以前の前駆現象も再現できるようになった。
佐々木 明; 鳥居 建男; 高橋 栄一*; 加藤 進*; 藤井 隆*; 金澤 誠司*; 岸本 泰明*
no journal, ,
放電を浸透現象(パーコレーション)として取り扱い、遠回りや枝分かれのある放電路が、突然発生する様子を再現できることを示したが、今回、モデルを、より実際的な放電の特性の解析に応用する可能性について検討した。中性媒質中に生成するプラズマ化した領域の分布や、電流,電位の分布の時空間構造を解析するためのモデルについて検討し、空間の要素として、直列接続された静電容量と抵抗とを考えるモデルを構築し、放電の前駆現象や、ステップドリーダーの階段状で、加速度的な成長を模擬することができた。
矢花 修一*; 金澤 健司*; 平田 和太*; 北村 誠司
no journal, ,
FBR水平免震プラントの地震時終局挙動を把握するため、大型模型の震動台試験をE-ディフェンスにより実施した。本報では、積層ゴムを含む試験体の詳細及び使用した加振波など加振条件について述べる。
金澤 健司*; 永田 聖二*; 矢花 修一*; 北村 誠司
no journal, ,
震動台試験によって設計地震動レベルを超える地震動を経験した水平免震プラント試験体を対象として、建設段階から積層ゴム破断後までの連続的な常時微動計測を実施し、構造ヘルスモニタリングの基礎データを取得した。
佐々木 明; 高橋 栄一*; 加藤 進*; 岸本 泰明*; 金澤 誠司*; 藤井 隆*
no journal, ,
放電現象は半導体プロセス,光源,環境技術などの広い応用分野で研究されているが、雷放電のような高気圧,長距離の放電が、遠回りや、枝分かれを起こしながら進展するメカニズムにはいまだに不明な点がある。本研究では、最近のPICシミュレーションによって得られた知見をもとに、電圧を印加された媒質中において、逃走電子による確率的な電離が放電を引き起こすと考え、パーコレーションモデルによるシミュレーションを行ったところ、放電の遠回り,枝分かれを自然に再現することができた。また、レーザーによって誘導される放電の特性を計算で求める可能性についても検討した。
金澤 健司*; 永田 聖二*; 矢花 修一*; 平田 和太*; 梅木 克彦*; 北村 誠司
no journal, ,
高速増殖炉用水平免震システムの設計挙動から終局挙動までを把握するために大型3次元振動台を用いて実施した振動台試験を対象として、試験体全体の振動モード特性と免震層における水平力学特性を分析した。本稿では、積層ゴム単体の静的特性と免震層全体の動的力学特性の関係、及び免震システムの振動モードの同定について述べる。
佐々木 明; 高橋 栄一*; 加藤 進*; 岸本 泰明*; 藤井 隆*; 金澤 誠司*; 鳥居 建男
no journal, ,
雷放電のような長ギャップ放電の確率的な振舞について、ストリーマ,リーダーの先端の逐次的な成長と、そこでの強い電界によって生成する逃走電子の作用よるランダムな電離を考慮したパーコレーションモデルで解析した結果を報告する。レーザーガイド放電をはじめとする実験との比較の結果について述べ、逃走電子の発生,伝播,電離の素過程についても検討し、モデルの妥当性について議論する。
佐々木 明; 鳥居 建男; 加藤 進*; 高橋 栄一*; 藤井 隆*; 金澤 誠司*; 岸本 泰明*
no journal, ,
雷放電のような、高気圧,長ギャップ放電の理論モデル,シミュレーションについて述べる。気体中に生成する逃走電子等によるランダムな電離の効果により、気体が電離しプラズマ化する過程を相転移現象として捉え、突発性や構造形成を臨界現象として理解する可能性について理論的に考察する。また、パーコレーションモデルによるシミュレーションを行い、結果をレーザーガイド放電の実験と比較する。プラズマ相転移の概念や、モデル化手法を、原子過程や輻射輸送が関与するより広いプラズマ現象に適用する可能性について検討する。
佐々木 明; 加藤 進*; 高橋 栄一*; 藤井 隆*; 金澤 誠司*; 岸本 泰明*
no journal, ,
パーコレーションモデルを用いて、放電,絶縁破壊現象の時空間の構造形成のメカニズムを明らかにする研究を行っている。今回、単純なパーコレーションモデルを改良し、直流抵抗に加えて空間の静電容量も考え、各領域がいったん電離したあと再結合して中性ガスに戻る過程も考慮し、電離領域の分布の時間発展に対する、電流の変化の解析を行ったところ、放電前駆現象や、ステップドリーダーの進展などの実験の特性をよりよく再現できるようになった。現象の時間発展を記述するためには、空間要素を直列の抵抗とコンデンサで構成し、プラズマ化することによりコンデンサを短絡するモデルが適切であることを示した。
佐々木 明; 鳥居 建男; 加藤 進*; 高橋 栄一*; 岸本 泰明*; 藤井 隆*; 金澤 誠司*; 小田垣 孝*
no journal, ,
放電現象が、媒質内部に生成したプラズマ化した領域のつながりによって起こると考える、パーコレーションモデルによるモデリングを行なっているので報告する。ストリーマの成長が、媒質の静電容量や、プラズマ領域の生成、消滅のダイナミクスをモデルに取り入れることで、再現されることを示す。実験結果との比較をもとに、ストリーマ先端の電離と、媒質内部のランダムな電離の効果が、放電の進展に与える効果や、それをモデルに反映させる方法について検討する。
ガス中の放電の時空間の構造形成のパーコレーションモデルによる解析佐々木 明; 加藤 進*; 高橋 栄一*; 藤井 隆*; 金澤 誠司*; 岸本 泰明*
no journal, ,
放電のパーコレーションモデルによる解析において、SFの電離係数
と付着係数
を考慮して、放電の実験的な特性を再現することを試みた結果を報告する。放電ギャップ内の電離領域の確率的な時間発展の計算と、放電電流、内部の電界の回路方程式による計算とを、結合したシミュレーションを行なった。SFの電界に比例する電離係数と、それに反比例する付着係数を考慮すると、電界の二乗に比例して電離領域は生成しやすくなって、ストリーマが生成し、さらに付着または再結合による電子の消滅係数を、放電電流によって抑制し、放電電流によってプラズマが加熱する効果を考えると、ストリーマの成長の特徴が再現されることを示す。
西内 満美子; 榊 泰直; 匂坂 明人; 前田 祥太; Pirozhkov, A. S.; Pikuz, T. A.; Faenov, A. Ya.*; 小倉 浩一; 福田 祐仁; 松川 兼也*; et al.
no journal, ,
レーザー駆動型のイオン線は、その類稀な特徴より医療応用をはじめとして多くの応用の分野から着目を浴びている。その中の一つとして、既存の加速器へのインジェクターがある。重イオンを高エネルギーまで加速する加速器の小型化には、できるだけ電荷質量比(Q/M)が高く、高電流密度を持つイオン源が必要不可欠となる。一方、原子力機構関西研においては、高コントラスト超高強度短パルスレーザーJ-KARENを用いてレーザー駆動イオン加速研究を行っている。レーザー自身の高い電場強度によってプラズマ中のイオンは高いQ/Mを実現し、かつ同時に高エネルギーにまで加速することが可能である。最適化を行えば、既存の加速器のイオン源のみならず初段の線形加速器までの置き換えが可能となる。本講演では、薄膜と超高強度短パルス高コントラストレーザーとの相互作用によって、高エネルギーイオンの加速に成功したことについて報告する。
