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樋口 雄紀*; 吉宗 航*; 加藤 悟*; 日比 章五*; 瀬戸山 大吾*; 伊勢川 和久*; 松本 吉弘*; 林田 洋寿*; 野崎 洋*; 原田 雅史*; et al.
Communications Engineering (Internet), 3, p.33_1 - 33_7, 2024/02
The automotive industry aims to ensure the cold-start capability of polymer electrolyte fuel cells (PEFCs) for developing fuel cell electric vehicles that can be driven in cold climates. Water and ice behavior is a key factor in maintaining this capability. Previously reported methods for visualizing water and/or ice are limited to small-sized PEFCs ( 
50 cm
), while fuel cell electric vehicles are equipped with larger PEFCs. Here, we developed a system using a pulsed spallation neutron beam to visualize water distribution and identify water/ice phases in practical-sized PEFCs at a cold start. The results show direct evidence of a stepwise freezing behavior inside the PEFC. The produced water initially accumulated at the center of the PEFC and then froze, followed by PEFC shutdown as freezing progressed. This study can serve as a reference to guide the development of cold-start protocols, cell design, and materials for next-generation fuel cell electric vehicles.
野崎 洋*; 近藤 広規*; 篠原 武尚; 瀬戸山 大吾*; 松本 吉弘*; 佐々木 厳*; 伊勢川 和久*; 林田 洋寿*
Scientific Reports (Internet), 13, p.22082_1 - 22082_8, 2023/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Multidisciplinary Sciences)Lithium ion batteries (LIBs) have become essential components that power most current technologies, thus making various safety evaluations necessary to ensure their safe use. Heating tests remain the most prominent source of safety issues. However, information on the phenomena occurring inside batteries during heating has remained inaccessible. In this study, we demonstrate the first in situ neutron imaging method to observe the internal structural deformation of LIBs during heating. We developed an airtight Al chamber specially designed to prevent radioactive contamination during in situ neutron imaging. We successfully observed the liquid electrolyte fluctuation inside a battery sample and the deformation of the protective plastic film upon heating up to thermal runaway.
吉宗 航*; 樋口 雄紀*; 加藤 晃彦*; 日比 章五*; 山口 聡*; 松本 吉弘*; 林田 洋寿*; 野崎 洋*; 篠原 武尚; 加藤 悟*
ACS Energy Letters (Internet), 8(8), p.3485 - 3487, 2023/08
被引用回数：2 パーセンタイル：52.07(Chemistry, Physical)A multiscale water visualization technique for polymer electrolyte fuel cells was established by using 
multiprobe radiography with pulsed spallation neutron and synchrotron X-ray sources. The three-dimensional water distribution revealed that water back-diffusion from the cathode to the anode significantly contributes to the drainability of practical polymer electrolyte fuel cells toward fuel cell electric vehicles.
杉山 純*; 梅垣 いづみ*; 野崎 洋*; 髭本 亘; 濱田 幸司*; 竹下 聡史*; 幸田 章宏*; 下村 浩一郎*; 二宮 和彦*; 久保 謙哉*
Physical Review Letters, 121(8), p.087202_1 - 087202_5, 2018/08
被引用回数：18 パーセンタイル：74.47(Physics, Multidisciplinary)Using an intense negative muon source, we have studied the internal magnetic fields in a powder sample of magnesium hydride. By extracting the signal from the negative muon captured on Mg nuclei, we found that the negative muon spin rotation and relaxation spectra clearly showed a Kubo-Toyabe type relaxation, which indicates a random magnetic field at the Mg site. The field distribution width obtained is very consistent with the predicted value at the Mg site estimated by dipole field calculations, supporting our claim to have observed the nuclear magnetic fields of hydrogens in magnesium hydride.
近藤 恭弘; 森下 卓俊; 山崎 宰春; 堀 利彦; 澤邊 祐希; 千代 悦司; 福田 真平; 長谷川 和男; 平野 耕一郎; 菊澤 信宏; et al.
Physical Review Special Topics; Accelerators and Beams, 17(12), p.120101_1 - 120101_8, 2014/12
被引用回数：6 パーセンタイル：42.9(Physics, Nuclear)J-PARCのビーム電流増強用の新しいRFQ(RFQ III)のビーム試験を行った。まず、RFQ IIIのコンディショニングが行われ、20時間のコンディショニング後に、400kW、デューティーファクター1.5%の非常に安定なRF入力を達成した。次に、加速器トンネルに設置する前にオフラインのビームテストを行った。50mA負水素ビームの透過率、エミッタンス、エネルギー分散を測定し、シミュレーションと比較した。実験結果とシミュレーションは良い一致を示し、RFQ IIIが設計通りの性能を発揮していることが示された。
小栗 英知; 長谷川 和男; 伊藤 崇; 千代 悦司; 平野 耕一郎; 森下 卓俊; 篠崎 信一; 青 寛幸; 大越 清紀; 近藤 恭弘; et al.
Proceedings of 11th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.389 - 393, 2014/10
J-PARCリニアックでは現在、ビームユーザに対する利用運転を行うとともに、リニアック後段の3GeVシンクロトロンにて1MWビームを加速するためのビーム増強計画を進めている。リニアックのビーム増強計画では、加速エネルギー及びビーム電流をそれぞれ増強する。エネルギーについては、181MeVから400MeVに増強するためにACS空洞及びこれを駆動する972MHzクライストロンの開発を行ってきた。これら400MeV機器は平成24年までに量産を終了し、平成25年夏に設置工事を行った。平成26年1月に400MeV加速に成功し、現在、ビーム利用運転に供している。ビーム電流増強では、初段加速部(イオン源及びRFQ)を更新する。イオン源はセシウム添加高周波放電型、RFQは真空特性に優れる真空ロー付け接合タイプ空洞をそれぞれ採用し、平成25年春に製作が完了した。完成後は専用のテストスタンドにて性能確認試験を行っており、平成26年2月にRFQにて目標の50mAビーム加速に成功した。新初段加速部は、平成26年夏にビームラインに設置する予定である。
近藤 恭弘; 森下 卓俊; 長谷川 和男; 千代 悦司; 平野 耕一郎; 堀 利彦; 小栗 英知; 佐藤 文明; 篠崎 信一; 杉村 高志*; et al.
Physical Review Special Topics; Accelerators and Beams, 16(4), p.040102_1 - 040102_8, 2013/04
被引用回数：15 パーセンタイル：68.29(Physics, Nuclear)J-PARCリニアックのための新しいRFQ (RFQ II)の大電力試験を行った。RFQ IIは、運転中のRFQに放電問題が起きたため、予備のRFQとして開発された。まず、RFQ IIのコンディショニングが行われ、50時間のコンディショニング後に既定の330kW, 3%デューティで非常に安定になった。次に、RFQ IIは冷却水の温度を調整することで周波数を調整するので、熱的性質を測定した。周波数応答を測定し、FEMモデルと比較し、良い一致が得られた。時間応答もシミュレーションと実験で一致した。また、RF負荷を変えた時の電磁場の変化を調べ、問題ないことを確認した。
pathway林 謙一郎*; 神尾 秀一*; 大野 豊; Townsend, L.*; 野崎 浩*
Phytochemistry, 70(2), p.190 - 197, 2009/01
被引用回数：22 パーセンタイル：53.72(Biochemistry & Molecular Biology)Toyocamycin, a nucleoside-type antibiotic, was identified as auxin signaling inhibitor in a screen of microbial extracts for inhibition of the auxin-inducible reporter gene assay. Toyocamycin specifically inhibited auxin-responsive gene expression, but did not affect other hormone-inducible gene expression. Toyocamycin also blocked auxin-enhanced degradation of the Aux/IAA repressor modulated by the SCF ubiquitin-proteasome pathway without inhibiting proteolytic activity of proteasome. Furthermore, toyocamycin inhibited auxin-induced lateral root formation and epinastic growth of cotyledon in the Arabidopsis thaliana plant. This evidence suggested that toyocamycin would act on the ubiquitination process regulated by SCF machineries. To address the structural requirements for the specific activity of toyocamycin on auxin signaling, the structure-activity relationships of nine toyocamycin-related compounds, including sangivamycin and tubercidin, were investigated.
林 謙一郎*; 山添 淳*; 石橋 有希*; 日下 直之*; 大野 豊; 野崎 浩*
Bioorganic & Medicinal Chemistry, 16(9), p.5331 - 5344, 2008/05
被引用回数：21 パーセンタイル：51.86(Biochemistry & Molecular Biology)植物ホルモンオーキシンは、植物の発生・生長の多くの局面を制御している。新しいオーキシン阻害剤であるTerfestatin A(TrfA)は、放線菌F40の抽出物よりオーキシン誘導性遺伝子発現を指標にして探索・同定された。しかし、その阻害機構は未解明であった。活性中心を明らかにするため、25種のTrfAの派生物質を合成し、オーキシン誘導性遺伝子発現誘導に対する阻害効果を評価した。構造-活性相関により、TrfA(3-butoxy-4-methylbiphenyl-2,6-diol)の主要な活性中心が明らかになり、活性型TrfAのビオチン標識も可能となった。
関田 健司; 黒羽 操; 江森 恒一; 近藤 雅明; 大内 弘; 篠崎 正幸
JAEA-Technology 2008-002, 49 Pages, 2008/03
JAEA-Technology-2008-002.pdf:9.21MB
高温工学試験研究炉(HTTR)では、炉内構造物に耐熱性に優れた黒鉛構造物を用いているが、黒鉛構造物は、酸化による材料強度の劣化を招く恐れがあるため、冷却材であるヘリウムガス中の不純物濃度を厳しく管理している。この不純物濃度を高精度で測定するためにヘリウムサンプリング設備が設置されている。HTTRのヘリウムサンプリング設備に設置する圧縮機は、ロッドシール機構からシールオイル漏れが発生していたが、シール材であるバリシールの材質変更、及びグランドパッキンの摩耗粉混入を低減することにより、長期連続運転を行える見通しを得た。また、ガスクロマトグラフ質量分析計のデータ収録制御用計算機システムの更新、及び液体窒素トラップの改良を行うことで、測定値の信頼性向上及び効率的な不純物管理が行えるようになった。本報は、これまで課題となっていた、ヘリウムサンプリング設備の改善事項についてまとめたものである。
nダイオードの欠陥評価小池 俊平*; 岩本 直也; 小野田 忍; 大島 武; 児島 一聡*; 小泉 淳*; 小野 洋*; 内田 和男*; 野崎 眞次*
no journal, ,
SiC(Silicon Cargide)中の欠陥を調べるために、一般的に利用されている容量(Capacitance)-DLTS(Deep Level Transient Spectroscopy)ではなく、容量DLTSスペクトルのピークをもとにエネルギー的に近接して存在する欠陥準位を分離する逆ラプラス変換アルゴリズムを用いたDLTS(L-DLTS)を試みた。6H-SiC pnダイオードに対してC-DLTS測定を行った結果、2つのピーク(X1: 0.46eV、及びX2: 1.10eV)を検出することができた。一方、L-DLTSによりX1及びX2を評価した結果、X1の欠陥の活性化エネルギーは0.46eV, 0.40eV, 0.21eVという3つの近接したエネルギー準位に分かれることがわかった。また、X2の欠陥の活性化エネルギーは1.06eVと1.08eVの2つの近接したエネルギー準位に分離できることがわかった。
nダイオードの欠陥評価小池 俊平*; 岩本 直也; 小野田 忍; 大島 武; 児島 一聡*; 小泉 淳*; 小野 洋*; 内田 和男*; 野崎 眞次*
no journal, ,
炭化ケイ素(4H-SiC)のエピタキシャル層に存在するZ
/Z
センターと呼ばれる欠陥準位の高分解能測定を行った。pnダイオードを作製し、通常のDLTS(Deep Level Transient Spectroscopy)法により得られるスペクトルをもとに、逆ラプラス変換を用いることで、Z/Zセンターを2つのピークに分離することができた。従来分離することのできなかったZ/Zセンターの活性化エネルギーをより高分解能に評価することに成功し、ZとZの活性化エネルギーがそれぞれ0.54eVと0.69eVであることがわかった。
水井 宏之; 大谷 洋史; 東浦 則和; 小野崎 公宏*; 片桐 源一*; 遠藤 伸之*; 小川 秀夫*; 金田 由久*
no journal, ,
水和阻害物質によるセメント混練固化体への影響に着目して、「ふげん」の使用済みイオン交換樹脂の水和阻害物質含有量を踏まえた模擬灰化樹脂を用いてセメント混練固化試験体を製作し、その特性を確認した。減圧酸素プラズマ法による減容安定化処理を行った模擬灰化樹脂は、減重率,六価クロム溶出性,無機化性で良好な結果であり、水和阻害物質を含む実廃樹脂への適応の見通しも確認された。
線方向線量率の測定手法の検討山守 諒*; 小林 光*; 本多 祥平*; 吉野 博*; 野崎 淳夫*; 一條 祐介*; 吉田 浩子*; 古田 琢哉
no journal, ,
広範囲の土壌中に放射線源が存在する環境中で、新たに建築する建物内の線量率を予測するためには、その環境での放射線場を理解する必要がある。建物の遮蔽を考える上で、敷地での線量率の情報だけでは不十分であり、どの方向からどの様なスペクトルの放射線が寄与するかという情報が重要である。方向線量率及びスペクトルの測定は、鉛遮蔽体を使用したシンチレータで行えるが、その際の視野角は使用する遮蔽体とシンチレータの形状で異なり、目的に応じて適切に組み合わせる必要がある。本研究では、直径3インチのシンチレータを備えた計測器を用いて、遮蔽体無しの計測値から計測面前に鉛遮蔽板を配置した計測値を差し引きすることで方向線量率を測定する手法を採用する。シミュレーションにより、視野角90度の計測値を得るための最適な鉛遮蔽板の大きさ及び計測面までの距離を調べた。取り回しのために遮蔽版の重さを考慮すると、直径15cmの遮蔽版(10kg)を計測面から3cmの距離に設置する測定手法が最適であることが分かった。
線方向線量測定器の開発山守 諒*; 小林 光*; 本多 祥平*; 吉野 博*; 野崎 淳夫*; 一條 祐介*; 土方 吉雄*; 吉田 浩子*; 古田 琢哉
no journal, ,
広範囲の土壌中に放射線源が存在する環境中で、新たに建築する建物内の線量率を予測するためには、その環境での放射線場を理解する必要があり、フィールドでの方向線量(特定視野角からの線空間線量)の測定が不可欠である。そこで、遮蔽体無しの計測値から計測面前に鉛遮蔽板を配置した計測値を差し引きすることで方向線量率を測定する手法を採用し、測定精度を考慮した上での測定器総重量の軽量化の検討を行った。この検討では、遮蔽板径
、遮蔽板と計測面の距離
を=10, 15, 20cm、=1, 3, 5cmと変化させた12の条件について、各方向から入射する線に対するレスポンスをPHITSで解析した。解析によると、目的とする90
視野に対応する条件が3ケース見つかり、遮蔽版径を大きくするほど測定精度が良くなることが明らかになった。一方で、遮蔽版径を大きくすることは測定器が重くなることを意味し、フィールドでの運用性は悪化する。そこで、十分な測定精度を持つだけでなくフィールドでの運用性も考えた測定器として、直径15cmの遮蔽版(10kg) + 検出器(3.4kg) + 支持具1.0kgの測定器の開発に至った。
小林 雄樹; 船越 智雅; 篠崎 忠宏; 渡部 創; 矢島 裕史*; 正岡 秀樹*; 才谷 明宏*
no journal, ,
高レベル放射性物質研究施設(CPF)等の高放射性物質を取扱うホットセル内で使用されている水銀ランプは水俣条約により2021年から製造、輸出入が禁止されたことから、その代替品として近年の照明設備の主体となっているLEDランプを開発した。LEDランプの適用に当たっては、既存のLEDランプをベースに原子力施設に適用可能な腐食に強い構造・材料に変更した上で、放射線への影響及び硝酸ミストによる影響の有無を調査した。その結果、ホットセルにおいて使用可能な耐放射線性及び耐硝酸性を有し、かつ従来の水銀ランプによりも寿命が長く、低消費電力、発熱量の少ないLEDランプの開発に成功した。
