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論文

Development of in-reactor observation system using Cherenkov light(VI)

武内 伴照; 山本 圭一; 大塚 紀彰; 柴田 裕司; 柴田 晃; 竹本 紀之; 土谷 邦彦; 佐野 忠史*; 宇根崎 博信*; 藤原 靖幸*; et al.

KURRI Progress Report 2014, P. 108, 2015/07

チェレンコフ光を用いたリアルタイム原子炉内情報計測技術を確立するために、京都大学研究用原子炉(KUR)にて、原子炉出力変更時及び定常運転時におけるチェレンコフ光のCCDカメラによる観察を行い、ある特定の燃料要素について映像の輝度値と出力の関係性を調べた。その結果、画像解析で得られた輝度と原子炉出力との間に相関関係があることを見出し、炉内計測への見通しを得た。一方、出力分布の不均一性及び制御棒のガイドチューブ等の陰影がチェレンコフ光の輝度に有意な影響を与えることも示唆され、今後の課題を明らかにした。

論文

Development of in-reactor observation system using Cherenkov light, 5

大塚 紀彰; 武内 伴照; 山本 圭一; 柴田 晃; 木村 伸明; 竹本 紀之; 谷本 政隆; 土谷 邦彦; 佐野 忠史*; 宇根崎 博信*; et al.

KURRI Progress Report 2013, P. 215, 2014/10

チェレンコフ光を用いたリアルタイム原子炉内情報計測技術を確立するために、京都大学研究用原子炉(KUR)にて、原子炉出力変更時及び定常運転時におけるチェレンコフ光のCCDカメラによる観察を行い、映像の輝度値と炉出力の関係性を調べた。その結果、炉出力が2-3MW以上になるとG及びB輝度信号は最大値である255に達して飽和するピクセルが存在することによってハレーションが生じることが分かった。そこで、KUR最大出力の5MWでも飽和しないR輝度信号を用いて、適切な比例係数を掛けてG及びB輝度信号値を求める補正を行ったところ、全輝度値は炉出力と比例することがわかった。これらの結果、チェレンコフ光を利用して炉出力を見積もる手法の見通しを得た。

論文

Development of in-reactor observation system using Cherenkov light, 4

木村 伸明; 武内 伴照; 柴田 晃; 竹本 紀之; 木村 明博; 那珂 通裕; 西方 香緒里; 谷本 政隆; 土谷 邦彦; 佐野 忠史*; et al.

KURRI Progress Report 2012, P. 209, 2013/10

チェレンコフ光を用いた原子炉の核的・熱的情報をリアルタイムで取得するための計測技術を確立するために、京都大学研究用原子炉(KUR)にて、原子炉出力変更時及び定常運転時におけるチェレンコフ光の分光器による絶対放射照度の計測及びCCDカメラによる観察を行い、NDフィルタによる透光率評価を行った。その結果、NDフィルタを設置した時の絶対放射照度と透光率は、NDフィルタのカタログ値である透光率と良い一致を示した。一方、NDフィルタ及びカメラの絞りを変更したCCDカメラ画像を解析した結果、分光器で得られた透光率と同じ傾向を示していた。今後、測定精度の向上のために画像解析手法を改善し、核的・熱的情報との関連性について検討を進める。

論文

Effects of irradiation-particle energy on critical current density in Co-doped BaFe$$_{2}$$As$$_{2}$$

田縁 俊光*; 柳生田 英徳*; 仲島 康行*; 為ヶ井 強*; 岡安 悟; 北村 尚*; 村上 健*; Laviano, F.*; Ghigo, G.*

Physica C, 484, p.62 - 65, 2013/01

 被引用回数:8 パーセンタイル:39.9(Physics, Applied)

CoドープしたBaFe$$_{2}$$As$$_{2}$$にXeおよびAu照射を行った場合の超伝導特性へのイオンエネルギー依存性について報告する。照射によって起こる超伝導転移温度の低下は欠陥構造や試料の厚さなどと関連していることがわかった。重イオン照射は臨界電流密度$$J$$$$_{rm c}$$の増大とヒステリシスループでの小さなディップ構造を引き起こす。また未照射試料に見られたヒステリシスループのフィッシュテール効果は少ない照射量で完全に消失する。臨界電流密度$$J$$$$_{rm c}$$の増大は欠陥構造に大きく依存する。低エネルギーで導入されたスプレー状の円柱状欠陥は磁束量子のエンタングルメントを引き起こして臨界電流密度$$J$$$$_{rm c}$$が大きく上昇する。

論文

Development of in-reactor observation system using Cherenkov light, 3

木村 伸明; 竹本 紀之; 永田 寛; 木村 明博; 那珂 通裕; 西方 香緒里; 谷本 政隆; 土谷 邦彦; 佐野 忠史*; 宇根崎 博信*; et al.

KURRI Progress Report 2011, P. 219, 2012/10

原子炉の核的・熱的情報をリアルタイムで取得するための計測技術開発の一環として、京都大学研究用原子炉(KUR)に炉内監視システムを設置し、原子炉出力変更時及び定常運転時(1MWと5MW)におけるチェレンコフ光の計測・評価を行った。炉内監視システムは分光システムと画像システムから構成されており、分光システムを用いて、チェレンコフ光の波長の測定及び異なる透光率のNDフィルタ(Neutral Density Filter)によるチェレンコフ光の絶対放射照度と透光率との相関関係の評価を行った。その結果、透光率はNDフィルタのカタログ値と良い一致を示した。次に、画像システムを用いて、NDフィルタ及びカメラの絞りを変更してチェレンコフ光の観察を行い、得られた画像の解析を行った。その結果、解析データから得られた透光率は、分光システムで得た透光率特性と同様な結果が得られた。今後、測定方法及び画像解析方法について改善を行い、測定精度の向上及び炉内情報との関連性について検討を行っていく。

論文

Effects of particle irradiations on vortex states in iron-based superconductors

為ヶ井 強*; 田縁 俊光*; 柳生田 英徳*; 土屋 雄司*; Mohan, S.*; 谷口 智隆*; 仲島 康行*; 岡安 悟; 笹瀬 雅人*; 北村 尚*; et al.

Superconductor Science and Technology, 25(8), p.084008_1 - 084008_14, 2012/08

 被引用回数:81 パーセンタイル:93.9(Physics, Applied)

様々な高エネルギー粒子を鉄系超伝導体に照射し、臨界電流密度$$J$$$$_{rm c}$$と磁束ダイナミクスへの影響を系統的に調べた。十分なエネルギー付与のできる粒子線照射ならば、銅酸化物高温超伝導体の場合と同様に、$$J$$$$_{rm c}$$の増加や磁束ダイナミクスの抑制に効果があることがわかった。一般に、$$J$$$$_{rm c}$$の増大は銅酸化物に比べて遙かに高い照射量まで持続する。照射効果の詳細はイオン種やエネルギーに依存するが、同種のイオンやエネルギーでもその効果は対象となる鉄系超伝導体ごとに異なる。重イオン照射によって作られる欠陥の相関性は不可逆磁化の角度依存性によって確かめられた。

論文

Development on in-reactor observation system using cherenkov light, 2

竹本 紀之; 土谷 邦彦; 長尾 美春; 北岸 茂; 那珂 通裕; 木村 明博; 佐野 忠史*; 宇根崎 博信*; 義本 孝明*; 中島 健*; et al.

KURRI Progress Report 2010, P. 204, 2011/10

原子炉内の核的・熱的情報をリアルタイムで取得するための計測技術の開発の一環として、京都大学原子炉実験所に炉内監視システムを設置し、原子炉出力変化時におけるチェレンコフ光の計測・評価を行った。まず、照度計を用いて、異なる透過率のNDフィルタ(Neutral Density Filter)によるチェレンコフ光の照度と透過率との相関関係を評価した結果、透過率はハロゲンランプと同様にカタログ値と良い一致を示した。次に、炉内監視システムを用いて、NDフィルタ及びカメラの絞りを変更してチェレンコフ光の観察を行い、得られた測定データの画像解析を行った結果、測定データから得られた透過率は高透過率において計算値との差が大きくなった。これは、ハレーションなどの影響と考えられることから、今後、測定方法及び画像解析方法について改善等を行い、測定精度の向上を図っていく。

論文

Low-field anomaly of vortex dynamics in iron-pnictide superconductors

為ヶ井 強*; 田縁 俊光*; 柳生田 英徳*; 仲島 康行*; 岡安 悟; 笹瀬 雅人*; 北村 尚*; 村上 健*; 神原 正*; 金井 保之*

Physica C, 471, p.777 - 780, 2011/00

 被引用回数:6 パーセンタイル:30.92(Physics, Applied)

粒子線照射前後でBa(Fe$$_{1-x}$$Co$$_{x}$$)$$_{2}$$As$$_{2}$$の磁化緩和を測定した。規格化緩和率Sは未照射試料ではセルフフィールド以下の低磁場で抑制される。重イオン照射ではこうした異常は大きく抑制されるが、イオン種やエネルギーに依存して弱く痕跡を残す場合もある。例えば陽子照射の場合は緩和率Sの低磁場異常は未照射試料と比較すると鈍ってはいるが残っている。これらの結果からSの低磁場での異常は欠陥によって抑えられ、その効果は円柱状欠陥のような相関性のある欠陥ではより顕著になることがわかる。

論文

Effects of heavy-ion irradiation on the vortex state in Ba(Fe$$_{1-x}$$Co$$_{x}$$)$$_{2}$$As$$_{2}$$

為ヶ井 強*; 土屋 雄司*; 田縁 俊光*; 仲島 康行*; 岡安 悟; 笹瀬 雅人*

Physica C, 470(Suppl.1), p.S360 - S362, 2010/12

 被引用回数:1 パーセンタイル:6.88(Physics, Applied)

単結晶Ba(Fe$$_{1-x}$$Co$$_{x}$$)$$_{2}$$As$$_{2}$$への重イオン照射効果を報告する。透過顕微鏡観察で円柱状欠陥が照射量の40%程度形成されることが確かめられた。磁気光学映像法およびバルク磁化測定から照射領域での臨界電流密度の大幅な増大が確認された。磁束クリープ緩和率は円柱状欠陥の導入で大きく制限される。Ba(Fe$$_{1-x}$$Co$$_{x}$$)$$_{2}$$As$$_{2}$$への重イオン照射効果を銅酸化物超伝導体と比較する。

論文

Critical current densities and flux creep rate in Co-doped BaFe$$_{2}$$As$$_{2}$$ with columnar defects introduced by heavy-Ion irradiation

仲島 康行*; 土屋 雄司*; 田縁 俊光*; 柳生田 英徳*; 為ヶ井 強*; 岡安 悟; 笹瀬 雅人*; 北村 尚*; 村上 健*

Physica C, 470(20), p.1103 - 1105, 2010/11

 被引用回数:3 パーセンタイル:18.14(Physics, Applied)

異なる重イオン照射によってCoドープBaFe$$_{2}$$As$$_{2}$$単結晶に導入される円柱状欠陥の形成について報告する。200MeV Auイオン照射で円柱状欠陥が照射量の約40%形成されることを透過顕微鏡観察で確認した。磁気光学映像法およびバルク磁化測定から、臨界電流密度$$J$$$$_{rm c}$$は200MeV Auイオン照射と800MeV Xeイオン照射では増大するが200MeV Niイオン照射では変化しないことが明らかになった。また円柱状欠陥導入によって磁束クリープ速度が大きく抑制されることがわかった。これらの結果を銅酸化物超伝導体と比較した。

論文

Development on in-reactor observation system using cherenkov light

土谷 邦彦; 北岸 茂; 長尾 美春; 竹本 紀之; 那珂 通裕; 木村 明博; 佐野 忠史*; 宇根崎 博信*; 義本 孝明*; 中島 健*; et al.

KURRI Progress Report 2009, P. 196, 2010/10

チェレンコフ光を利用した計測技術として、チェレンコフ光測定装置(CVD: Cerenkov Viewing Device)による使用済燃料の監視及びモニタリングがあり、IAEAの使用済燃料の査察に用いられている。一方、チェレンコフ光による原子炉内の計測技術はこれまで実施されておらず、京都大学研究用原子炉(KUR)や原子力機構JRR-3のプール型研究炉では、運転管理として原子炉の炉心部をCCDカメラで観察しているのみであり、定量的な評価は行われていない。本研究では、原子炉出力変化時におけるチェレンコフ光の輝度などの変化を定量的に測定・評価することにより、通常の計装では検出できない炉心内の核的・熱的情報をリアルタイムで取得するための炉内監視システムの開発を行った。予備試験として、原子力機構が準備する観察装置を用いて、各種フィルターの減衰率評価及び画像解析を行った。この予備試験結果により、KURに設置する炉内監視システムを構築し、次年度からKUR起動・停止時におけるチェレンコフ光の変化を計測する。

論文

Feasible evaluation of neutron capture therapy for hepatocellular carcinoma using selective enhancement of boron accumulation in tumour with intra-arterial administration of boron-entrapped water-in-oil-in-water emulsion

柳衛 宏宣*; 熊田 博明*; 中村 剛実; 東 秀史*; 生嶋 一朗*; 森下 保幸*; 篠原 厚子*; 藤原 光輝*; 鈴木 実*; 櫻井 良憲*; et al.

Proceedings of 14th International Congress on Neutron Capture Therapy (ICNCT-14) (CD-ROM), p.157 - 160, 2010/10

In the treatment of hepatocellular carcinoma (HCC), only 30 % patients can be operated due to complication of liver cirrhosis or multiple intrahepatic tumours. Tumour cell destruction in BNCT is necessary to accumulate a sufficient quantity of $$^{10}$$B atoms in tumour cells. In this study, we prepared BSH entrapped WOW emulsion by double emulsifying technique using iodized poppy-seed oil (IPSO), BSH and surfactant, for selective intra-arterial infusion to HCC, and performed the neutron dosimetry using CT scan imaging of HCC patient. The $$^{10}$$B concentrations in VX-2 tumour obtained by delivery with WOW emulsion was superior to those by conventional IPSO mix emulsion. In case of HCC, we performed the feasibility estimation of 3D construction of tumor according to the CT imaging of a patient with epithermal neutron mode at JRR-4. Normal liver biologically weighted dose is restricted to 4.9 Gy-Eq; the max., min. and mean tumour weighted dose are 43.1, 7.3, and 21.8 Gy-Eq, respectively, in 40 minutes irradiation. In this study, we show that $$^{10}$$B entrapped WOW emulsion could be applied to novel intra-arterial boron delivery carrier for BNCT.

論文

Critical current densities and vortex dynamics in Ba(Fe$$_{1-x}$$Co$$_{x}$$)$$_{2}$$As$$_{2}$$ single crystals

為ヶ井 強*; 田縁 俊光*; 土屋 雄司*; 仲島 康行*; 岡安 悟; 笹瀬 雅人*

Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, 23(5), p.605 - 608, 2010/07

 被引用回数:0 パーセンタイル:0(Physics, Applied)

高品質の単結晶Ba(Fe$$_{1-x}$$Co$$_{x}$$)$$_{2}$$As$$_{2}$$の超伝導特性を幅広いキャリアドープ範囲に渡って調べた。適正ドープ単結晶(Tc$$sim$$24K)の臨界電流密度$$J$$$$_{rm c}$$は5テスラ10K以下で10$$^{5}$$A/cm$$^{2}$$を超える値を示し、フィッシュテール効果が現れた。結晶中には多くの不純物を含んでいるにもかかわらず、結晶中を均一の超伝導電流が流れていることが磁気光学イメージ法で明らかになった。重イオン照射試料では円柱状欠陥による$$J$$$$_{rm c}$$の増大を示し、低温では未照射試料の5倍にも達し、ゼロ磁場2Kで6$$times$$10$$^{6}$$A/cm$$^{2}$$の値を示した。重イオン照射試料ではJcの増大に伴って磁束クリープ緩和率が減少した。

論文

TIARA静電加速器施設の現状

高田 功; 水橋 清; 宇野 定則; 大越 清紀; 中嶋 佳則; 千葉 敦也; 齋藤 勇一; 石井 保行; 酒井 卓郎; 神谷 富裕; et al.

JAERI-Conf 2000-019, p.46 - 49, 2001/02

TIARA静電加速器施設の現状と題して、平成11年度における3台の静電加速器の運転時間、利用の形態及び整備状況等について報告する。また、現在各加速器が抱えている問題点等についても言及する。さらに、3台の加速器の設置以来の運転時間が10000時間に到達したこともあり、この間に実施した主要機器の交換、改造、改良等を紹介するとともに今後の更新計画等も併せ報告する。

論文

TIARA加速器施設の現状

田島 訓; 高田 功; 水橋 清; 宇野 定則; 大越 清紀; 中嶋 佳則; 齋藤 勇一; 石井 保行; 酒井 卓郎; 神谷 富裕

第12回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.26 - 29, 1999/00

平成10年度TIARAの各加速器は宇宙用半導体の耐放射線性試験、バイオ技術研究,複合照射による核融合炉材料の研究,マイクロビームによるPIXE分析などを中心とした放射線高度利用に使用された。静電加速器では計画的な加速管交換を進めており、積算運転時間がほぼ1万時間に達した10年度に各加速器の加速管を交換した。報告では、各加速器の運転整備状況を中心とした現状について述べる。

論文

TIARA静電加速器施設の現状

田島 訓; 高田 功; 水橋 清; 宇野 定則; 大越 清紀; 中嶋 佳則; 齋藤 勇一; 石井 保行; 神谷 富裕; 酒井 卓郎

第11回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.37 - 40, 1998/07

TIARA静電加速器の平成9年度における運転時間は、3MVタンデム加速器、3MVシングルエンド加速器及び400kVイオン注入装置について、それぞれ1857時間、2144時間そして1863時間であり、複合ビーム利用を含む放射線高度利用に使用された。タンデム加速器では低エネルギー側の加速管3MW分を交換するとともに入射ラインを含むビーム軸の再アライメントを実施した。また、シングルエンド加速器では放電により劣化した電圧測定抵抗を交換した。本報告では各加速器の運転・整備及び利用状況について述べる。

論文

TIARA静電加速器施設の現状

田島 訓; 高田 功; 水橋 清; 宇野 定則; 大越 清紀; 中嶋 佳則; 齋藤 勇一; 石井 保行; 酒井 卓郎; 神谷 富裕

F-113-'98/NIES, p.28 - 31, 1998/00

原研高崎TIARAに設置された3台の静電加速器の平成8年度における運転時間は3UVタンデム加速器、3MVシングルエンド加速器及びイオン注入装置について、それぞれ1582時間、1860時間そして1809時間であり、トリプル、デュアルなどの複合利用を含む放射線高度利用に使用された。平成8年9月から、これまでの勤務時間内運転をオペレータの2交代制による午後11時までに延長した。この運転体制により、年間の運転時間は10~30%増加し、マシンタイムの利用倍率もかなり緩和された。

論文

原研高崎イオン複合照射施設の現状

田島 訓; 高田 功; 水橋 清; 齋藤 勇一; 宇野 定則; 大越 清紀; 石井 保行; 中嶋 佳則

第8回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.10 - 14, 1995/07

TIARAの3台の静電加速器を同時に使用するトリプル照射、タンデム・イオン注入装置またはシングルエンド・イオン注入装置を使用するデュアル照射やシングルエンド加速器による電子照射、イオン注入装置のビームを使ったイオン導入型電子顕微鏡によるその場観察などTIARA施設の特徴を生かした研究利用が本格化してきた。本報告では各加速器の平成6年度における運転・利用状況及び各加速器で発生したトラビルの状況について述べる。

口頭

チェレンコフ光を用いた炉内監視システム開発,1; KURでのチェレンコフ光波長・照度測定

木村 伸明; 竹本 紀之; 谷本 政隆; 土谷 邦彦; 中島 健*; 宇根崎 博信*; 佐野 忠史*; 藤原 靖幸*

no journal, , 

炉内チェレンコフ光を測定することにより、燃料の燃焼状態に関する情報がリアルタイムで取得可能となれば、炉内燃料の燃焼度や健全性の確認が簡便にかつ精度よく実現できることとなり、試験研究炉の稼働率向上に大きく資するものとなる。本研究では、京都大学研究用原子炉(KUR)において、炉内監視システムの開発の一環として、原子炉出力変更時及び定常運転時におけるチェレンコフ光の波長及び絶対放射照度の測定並びにCCDカメラを用いて観察を行い、減光フィルターを用いた時のチェレンコフ光の透光率特性を調べた。その結果、減光フィルターを用いた絶対放射照度の透光率は計算値と良い一致を示した。本発表では、CCDカメラによるチェレンコフ光観察の結果について、画像解析ソフトImage-Jを用いた画像解析を行い、得られた透光率の影響についても報告する。

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