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論文

New precise measurement of muonium hyperfine structure interval at J-PARC

上野 恭裕*; 青木 正治*; 深尾 祥紀*; 東 芳隆*; 樋口 嵩*; 飯沼 裕美*; 池戸 豊*; 石田 啓一*; 伊藤 孝; 岩崎 雅彦*; et al.

Hyperfine Interactions, 238(1), p.14_1 - 14_6, 2017/11

 被引用回数:3 パーセンタイル:90.77

MuSEUM is an international collaboration aiming at a new precise measurement of the muonium hyperfine structure at J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex). Utilizing its intense pulsed muon beam, we expect a ten-fold improvement for both measurements at high magnetic field and zero magnetic field. We have developed a sophisticated monitoring system, including a beam profile monitor to measure the 3D distribution of muonium atoms to suppress the systematic uncertainty.

論文

New muonium HFS measurements at J-PARC/MUSE

Strasser, P.*; 青木 正治*; 深尾 祥紀*; 東 芳隆*; 樋口 嵩*; 飯沼 裕美*; 池戸 豊*; 石田 啓一*; 伊藤 孝; 岩崎 雅彦*; et al.

Hyperfine Interactions, 237(1), p.124_1 - 124_9, 2016/12

 被引用回数:6 パーセンタイル:92.96

At the Muon Science Facility (MUSE) of J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex), the MuSEUM collaboration is planning new measurements of the ground state hyperfine structure (HFS) of muonium both at zero field and at high magnetic field. The previous measurements were performed both at LAMPF (Los Alamos Meson Physics Facility) with experimental uncertainties mostly dominated by statistical errors. The new high intensity muon beam that will soon be available at MUSE H-Line will provide an opportunity to improve the precision of these measurements by one order of magnitude. An overview of the different aspects of these new muonium HFS measurements, the current status of the preparation, and the results of a first commissioning test experiment at zero field are presented.

論文

Radiation response of silicon carbide metal-oxide-semiconductor transistors in high dose region

大島 武; 横関 貴史; 村田 航一; 松田 拓磨; 三友 啓; 阿部 浩之; 牧野 高紘; 小野田 忍; 土方 泰斗*; 田中 雄季*; et al.

Japanese Journal of Applied Physics, 55(1S), p.01AD01_1 - 01AD01_4, 2016/01

 被引用回数:10 パーセンタイル:49.94(Physics, Applied)

In this study, we report the effects of $$gamma$$-ray irradiation and subsequent annealing on the electrical characteristics of vertical structure power 4H Silicon Carbide (SiC) Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors (MOSFETs) with the blocking voltage of 1200 V. The MOSFETs were irradiated with $$gamma$$-rays up to 1.2 MGy in a N$$_{2}$$ atmosphere at room temperature (RT). During the irradiation, no bias was applied to each electrode of the MOSFETs. After the irradiation, the MOSFETs were kept at RT for 240 h to investigate the stability of their degraded characteristics. Then, the irradiated MOSFETs were annealed up to 360 $$^{circ}$$C in the atmosphere. The current-voltage (I-V) characteristics of the MOSFETs were measured at RT. By 1.2 MGy irradiation, the shift of threshold voltage (V$$_{T}$$) for the MOSFETs was -3.39 V. After RT preservation for 240 h, MOSFETs showed no significant recovery in V$$_{T}$$. By annealing up to 360 $$^{circ}$$C, the MOSFETs showed remarkable recovery, and the values of V$$_{T}$$ become 91 % of the initial values. Those results indicate that the degraded characteristics of SiC MOSFETs can be recovered by thermal annealing at 360 $$^{circ}$$C.

論文

A Development of super radiation-hardened power electronics using silicon carbide semiconductors; Toward MGy-class radiation resistivity

土方 泰斗*; 三友 啓*; 松田 拓磨*; 村田 航一*; 横関 貴史*; 牧野 高紘; 武山 昭憲; 小野田 忍; 大久保 秀一*; 田中 雄季*; et al.

Proceedings of 11th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications (RASEDA-11) (Internet), p.130 - 133, 2015/11

In order to develop semiconductor devices with MGy radiation resistivity, we are developing power metal-oxide-semiconductor field-effect-transistors (MOSFETs) based on silicon carbide (SiC) semiconductors. The $$gamma$$-ray irradiation responses of power SiC-MOSFETs were studied under various irradiation temperatures and humidity with various gate-bias conditions. Making comparisons between these responses, the optimum device operating condition and a better device structure were derived and MGy resistivity was achieved. Besides, $$gamma$$-ray irradiation tests for a motor-driver circuits consisting of SiC-MOSFETs were carried out, and as a result, their continuous operation up to 2 MGy was confirmed.

論文

冬季雷活動時に観測される放射線量率の変動; 雷からの放射線発生と逃走絶縁破壊

鳥居 建男; 奥山 慎一; 野崎 達夫; 大久保 浩一; 杉田 武志*; 村木 綏*

地文台によるサイエンス; 極限エネルギー宇宙物理から地球科学まで, p.211 - 217, 2008/00

冬の日本海沿岸で発生する冬季雷の活動時に環境放射線レベルが上昇する事象が観測されることがある。これまでの測定の結果、数10秒程度の緩やかな低エネルギーの放射線レベルの上昇と、その直後に発生する高エネルギー放射線による急峻な上昇という異なる2種類の放射線が観測された。本稿では、冬季雷活動時の放射線変動の観測結果を中心に、放射線が引き金となって発生すると考えられる雷放電の逃走絶縁破壊について概説する。

論文

大洗研究開発センターにおける放射性廃棄物管理

前多 厚; 木幡 幸一; 山崎 保夫; 高橋 孝三; 大久保 利行; 宮崎 仁

デコミッショニング技報, (33), p.58 - 66, 2006/03

原子力機構では、自らの原子力施設の廃止措置及び放射性廃棄物の処理・処分を、原子力施設の設置者及び放射性廃棄物の発生者としての責任において計画的かつ効率的に進めていく。研究開発拠点の一つである大洗研究開発センターにおける放射性廃棄物管理について現状を報告する。大洗研究開発センターの廃棄物管理施設では、安全確保を大前提に、契約により大洗地区の原子力事業者から受け入れたものも含め、低レベル放射性廃棄物の廃棄物管理を実施している。固体廃棄物の焼却,圧縮,液体廃棄物の固化等の減容,安定化,廃棄物の保管管理を着実に進め、将来処分まで適切に保管管理している。

論文

Development of superconducting proton linac for ADS

大内 伸夫; 赤岡 伸雄*; 浅野 博之*; 千代 悦司; 滑川 裕矢*; 鈴木 浩幸*; 植野 智晶*; 野口 修一*; 加古 永治*; 大内 徳人*; et al.

Proceedings of 4th International Workshop on the Utilisation and Reliability of High Power Proton Accelerators, p.175 - 183, 2005/11

加速器駆動核変換システム(ADS)ではエネルギー約1GeV,ビームパワー20-30MWの大強度陽子加速器が要求される。原研,KEK,三菱重工業,三菱電機は共同でADS用超伝導陽子リニアックの開発を2002年から実施している。本技術開発では、J-PARC計画用超伝導陽子リニアックの設計をベースに、972MHzクライオモジュールの開発並びに超伝導陽子リニアックのシステム設計を行っている。クライオモジュールの開発においては、最大表面電界30MV/mの達成を目標としてクライオモジュールの試作,試験を実施している。空洞単体試験においては、2台の空洞について最大表面電界32, 34MV/mを達成した。2004年にはクライオモジュールの本格的な試験を実施し、最終目標値の達成を目指す。超伝導陽子リニアックのシステム設計では、エネルギー100$$sim$$1500MeV領域のビーム軌道解析を実施した。その結果、超伝導リニアックの構成は、10種類の超伝導空洞,クライオモジュール総数106台,全長565mとなった。低エネルギー部では高エネルギー部と比較して加速効率がかなり低下していることが判明した。

報告書

高速増殖炉もんじゅ建設所における気象調査報告書(平成14年度)

鳥居 建男; 大久保 浩一; 奥山 慎一

JNC TN4420 2004-002, 14 Pages, 2004/05

JNC-TN4420-2004-002.pdf:0.36MB

白木地区における気象観測結果(平成14年度)を示した。

報告書

高速増殖原型炉もんじゅ建設地点における植生写真観察調査報告書(平成15年度分)

岩間 俊郎; 大久保 浩一; 奥山 慎一

JNC TN4420 2003-004, 30 Pages, 2004/03

JNC-TN4420-2003-004.pdf:3.16MB

高速増殖原型炉もんじゅでは、昭和55年12月10日付け、55動燃(動燃)082動力炉・核燃料開発事業団(平成10年10月1日付け、「核燃料サイクル開発機構」に法人名称変更)高速増殖原型炉計画に係わる環境影響評価事後管理事項の実施計画に基づき、モニタリング調査の一環として、工事着工前の昭和55年より工事着工語の昭和60年,造成工事終了後の昭和63年にそれぞれ一般調査(植生調査、階層別群落構造調査、群落断面調査)及び詳細調査(毎木調査、林床調査、SDR調査)を実施し比較、解析を行っている。また、これらの調査を実施しない年度には、補足として植生写真観察調査を実施し、植生状況の記録を行ってきた。実施計画に基づいたモニタリング計画は、昭和63年をもって一応の完了となっているが、データのさらなる集積を目的として平成2年より植生写真観察調査を毎年継続して実施することとなった。今年度は伐採終了後から20年を経た調査として位置づけられる。

報告書

高速増殖原型炉もんじゅ建設地点における植生写真観察調査報告書(平成15年秋季調査分)

岩間 俊郎; 大久保 浩一; 奥山 慎一

JNC TN4420 2003-003, 30 Pages, 2004/03

JNC-TN4420-2003-003.pdf:2.18MB

高速増殖原型炉もんじゅでは、昭和55年12月10日付け、55動燃(動燃)082動力炉・核燃料開発事業団(平成10年10月1日付け、「核燃料サイクル開発機構」に法人名称変更)高速増殖原型炉計画に係わる環境影響評価事後管理事項の実施計画に基づき、モニタリング調査の一環として、工事着工前の昭和55年より工事着工後の昭和60年、造成工事終了後の昭和63年にそれぞれ一般調査(植生調査、階層別群落構造調査、群落断面調査)及び詳細調査(毎木調査、林床調査、SDR調査)を実施し比較、解析を行っている。また、これらの調査を実施しない年度には、補足として植生写真観察調査を実施し、植生状況の記録を行ってきた。実施計画に基づいたモニタリング計画は、昭和63年をもって一応の完了となっているが、データのさらなる集積を目的として平成2年より植生写真観察調査を毎年継続して実施することとなった。今年度は伐採終了後から20年を経た調査として位置づけられる。今回の秋季調査では、昨年度から比較すると、マツクイムシによる被害が至るところで認められ、クロマツやアカマツの活力低下が認められる区が昨年は2区あったが、今年度秋季調査ではさらに2区増え、7調査地点のうち、4区でマツ類の活力変化がみられた。全体的には、各撮影地点とも、写真撮影の対象となっている主要な樹木は概ね順調な伸長生長を示しており、安定した樹林環境を維持していると推察された。今後も、この傾向は維持されつつ、徐々に遷移進行していくものと考えられる。

報告書

高速増殖原型炉もんじゅ建設地点における植生写真観察調査報告書(平成15年夏季調査分)

岩間 俊郎; 大久保 浩一; 奥山 慎一

JNC TN4420 2003-002, 30 Pages, 2004/03

JNC-TN4420-2003-002.pdf:2.05MB

高速増殖原型炉もんじゅでは、昭和55年12月10日付け、55動燃(動燃)082動力炉・核燃料開発事業団(平成10年10月1日付け、「核燃料サイクル開発機構」に法人名称変更)高速増殖原型炉計画に係わる環境影響評価事後管理事項の実施計画に基づき、モニタリング調査の一環として、工事着工前の昭和55年より工事着工後の昭和55年より工事着工後の昭和60年,造成工事終了後の昭和63年にそれぞれ一般調査(植生調査、階層別群落構造調査、群落断面調査)及び詳細調査(毎木調査、林床調査、SDR調査)を実施し比較、解析を行っている。また、これらの調査を実施しない年度には、補足として植生写真観察を実施し、植生状況の記録を行ってきた。実施計画に基づいたモニタリング計画は、昭和63年をもって一応の完了となっているが、データのさらなる集積を目的として平成2年より植生写真観察調査を毎年継続して実施することとなった。今年度は伐採終了後から20年を経た調査として位置づけられる。今回の夏季調査では、№6においてマツ枯れの被害が認められた他は、昨年度同様に著しい変化の認められた地点はなかった。各撮影地点とも、写真撮影の対象となっている主要な樹木は概ね順調な伸長生長を示しているが、樹林の発達に伴い立木密度が高くなりつつある。そのため、低木層や亜高木層において、樹木間の競合がみられ、活力の低い低木類に衰退傾向がみられた。この傾向は、樹林が極相林に近い群落構造へ推移していくまでは続いていくものと考えられる。

論文

Quasi-two dimensional electronic state of the antiferromagnet UPtGa$$_5$$

池田 修悟; 常盤 欣文*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大久保 智幸*; 山田 美音子*; 中村 仁子*; 杉山 清寛*; 金道 浩一*; 稲田 佳彦*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 72(3), p.576 - 581, 2003/03

 被引用回数:41 パーセンタイル:83.42(Physics, Multidisciplinary)

反強磁性UPtGa$$_5$$のフェルミ面の特徴を明らかにするためにドハース・ファンアルフェン(dHvA)効果測定を行った。また高磁場磁化測定から磁気相図を明らかにした。dHvA実験からフェルミ面は、正方晶の[001]方向に長い4つの準2次元的なフェルミ面から形成されていることがわかった。この結果は、反強磁性構造を考慮に入れたバンド計算の結果とほぼ一致している。また10~24m$$_0$$ ($$m_0$$ : 電子の静止質量)の比較的大きなサイクロトロン有効質量を観測した。

論文

Single crystal growth and structural and magnetic properties of the uranium thernary intermetallic compound UCr$$_2$$Si$$_2$$

松田 達磨; 目時 直人; 芳賀 芳範; 池田 修悟; 大久保 智幸*; 杉山 清寛*; 中村 仁子*; 金道 浩一*; 金子 耕士; 中村 彰夫; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 72(1), p.122 - 130, 2003/01

 被引用回数:10 パーセンタイル:56.14(Physics, Multidisciplinary)

われわれは、UCr$$_2$$Si$$_2$$の単結晶育成を初めて行なった。この物質について、温度約210K において高温の正方晶から三斜晶への構造相転移を示すことを明らかにした。また中性子回折実験によって低温における磁気構造を決定した。低温高磁場磁化測定ではメタ磁性転移が11.4Tで起きることを明らかにし、比熱測定からは電子比熱係数が約80mJ/K$$^2$$molと比較的重い電子系化合物であることを明らかにした。

口頭

多連設坑道の設計の考え方に関する検討

青柳 茂男; 藤田 朝雄; 新 孝一*; 大久保 誠介*; 西村 和夫*

no journal, , 

高レベル放射性廃棄物の地層処分では、地下深部に数十本の坑道を並列に連続して配置することが予想される。このような地下深部の坑道群(多連設坑道)の仕様や離間距離は、「空洞安定性からの制限」,「廃棄体・緩衝材の温度からの制限」の2つの観点から決定される。第2次取りまとめでは、仮想の地質条件を用いた処分施設の概略設計が行われている。第2次取りまとめにおける、連設坑道の空洞安定性に関する設計手法を見ると、従来の双設トンネルなどの設計例にならい、坑道周辺の局所的な破壊現象に着目し、坑道間の相互影響がない離間距離を確保することを基本としている。また、従来の単一・双設のトンネルは、過去の実績や類似事例に基づき設計されている。一方で、多連設坑道は、数十本の坑道を並列に連続して配置するという過去に例の少ない構造上の特殊性を持ち、従来の単一・双設トンネルでは通常、重要でない坑道群全体の構造安定にかかわる破壊モード(空洞群崩壊・地表沈下)が存在する。破壊モードが存在すれば、それに対する安全裕度を適切に設定して設計することが設計の原則である。以上に基づき、処分施設と構造的に類似している鉱山などの設計例を参考に、処分施設の実施設計を念頭においた多連設坑道の設計の考え方について検討する。

口頭

地層処分技術に関する知識管理システムの開発,2

梅木 博之; 大澤 英昭; 内藤 守正; 中野 勝志; 牧野 仁史; 宮本 陽一; 高瀬 博康*; McKinley, I. G.*; 梅田 浩司; 浅森 浩一; et al.

no journal, , 

地層処分技術に関する知識管理の基本的考え方に沿って、セーフティケースの作成を指向するという構造化のアプローチに基づく具体的知識モデルの開発と知識管理システムの基本設計の考え方を論ずる。

口頭

長寿命プラント照射損傷管理技術に関する研究開発; 照射損傷指標と損傷進行監視技術の研究開発

若井 栄一; 高田 文樹; 高屋 茂; 加藤 章一; 北澤 真一; 大久保 成彰; 鈴土 知明; 藤井 貴美夫; 吉武 庸光; 加治 芳行; et al.

no journal, , 

次世代炉設計の自由度を上げるために新しい評価指標として照射損傷パラメータを検討し、長寿命プラント炉の候補構造材料(SUS304, 316FR, 12Cr(P122)鋼)を対象に照射損傷管理技術を開発することを目的とした。材料強度特性に関する既存データと取得データ,微細組織観察結果及び計算科学による結果を解析したところ、材料強度特性は弾き出し損傷量(dpa)に強く依存して変化するとともに、He量やHe/dpa比にも依存して変化する傾向があることがわかった。また、照射損傷指標の評価に必要な微小試験片用のクリープ試験及びクリープ疲労試験装置の開発を行うとともに、照射損傷進行を適切に把握するための非破壊評価として磁気応答特性の変化及び表面弾性波応答変化を調べ、その有効性を示すことができた。

口頭

大気中に放出された放射性物質の位置特定手法の開発,1; アンフォールディング法による位置特定

石塚 晃弘; 野崎 達夫; 國分 祐司; 大久保 浩一; 鳥居 建男; 高田 卓志*; 久米 恭*; 長谷川 崇*; 杉田 武志*

no journal, , 

原子力施設の異常時・事故時に環境大気中に漏えいする放射性物質について、地表に設置された測定装置による測定値を用いて、大気中の移動や分布を検出する技術を開発した。複数の位置で同じ時刻に、$$gamma$$線検出器(NaI)によって測定された放射線のエネルギースペクトルデータを、アンフォールディング計算技術を用いて処理・評価し、上空大気中を移動する放射線源の位置を求める。放射線源を用いた実験室規模の測定によるデータと、「もんじゅ」周辺の放射線モニタリングポストの配置を参考とした模擬データによって、システムの適用性評価を行った。点状線源の場合、約300mの高さ位置で、水平方向$$pm$$50mの範囲で線源位置が評価できることを確認した。

口頭

大気中に放出された放射性物質の位置特定手法の開発,2; 高計数率への対策

高田 卓志*; 石塚 晃弘; 野崎 達夫; 國分 祐司; 大久保 浩一; 鳥居 建男; 久米 恭*; 大谷 暢夫*; 長谷川 崇*

no journal, , 

原子力施設の異常時・事故時に大気中に放出され移動する放射線源を、地上における測定によって評価する放射線源情報評価システムに、MCAと比較して簡便な電子回路で構成されるSCAを適用する技術を開発した。また、放射線の飛来する方向を検出する検出装置を、既存の検出器の組合せによって構成し、その特性を評価した。原子炉施設から放出される放射線源は、評価を必要とする位置の範囲やその核種が限定されており、評価の対象を合理的に設定することによって、簡便な測定装置が適用できることを、数値評価によって確認した。また、放射線が飛来する方向を検出することによって、検出器を設置する測定点の個数又は密度を削減できることが示された。

口頭

ゲートバイアス印加を伴うSiC MOSFETへの$$gamma$$線照射効果

村田 航一; 三友 啓; 松田 拓磨; 横関 貴史; 牧野 高紘; 阿部 浩之; 小野田 忍; 大久保 秀一*; 田中 雄季*; 神取 幹郎*; et al.

no journal, , 

原子力施設で使用可能な超耐放射線性エレクトロニクスの開発の一環として、炭化ケイ素(SiC)トランジスタの動作状態に及ぼす$$gamma$$線照射効果を調べた。試料は、耐圧1.2kV、定格電流20Aのサンケン電気製の六方晶(4H)SiC金属-酸化膜-半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)を用いた。ゲート電極にそれぞれ-4.5, 0, +4.5Vの電圧を印加し、$$gamma$$線を照射した。その結果、ゲートに正電圧を印加した試料は、負電圧を印加した場合や印加しない場合と比較して、デバイスの動作電圧である「しきい値電圧(V$$_{TH}$$)」が大きく負電圧側にシフトすることが判明した。また、負電圧印加と無電圧の場合を比較すると、100kGy程度の線量までは、両者ともV$$_{TH}$$の値に変化は見られないが、それ以上の線量では無電圧のものは負電圧方向にV$$_{TH}$$がシフトすることが明らかになった。以上の結果は、酸化膜界面付近に正孔を捕獲する欠陥が多く存在し、正電圧の印加の場合は正孔が界面側に流れ込み欠陥が正に帯電することでV$$_{TH}$$の大きなシフトとなるが、負電圧を印加した場合は、正孔は電極側に流れることで界面付近の欠陥に捕獲されないためV$$_{TH}$$のシフトが少ないというモデルで説明できる。

口頭

高温下での$$gamma$$線照射によるSiC MOSFETの耐放射線性評価

松田 拓磨; 横関 貴史; 三友 啓; 村田 航一; 牧野 高紘; 阿部 浩之; 小野田 忍; 大久保 秀一*; 田中 雄季*; 神取 幹郎*; et al.

no journal, , 

原子炉等の極限環境下で作業可能なロボット開発に向け、SiC(炭化ケイ素)半導体を用いたMOSFET(金属-酸化膜-半導体電界効果トランジスタ)の耐放射線性強化に関する研究を行った。150$$^{circ}$$Cの温度で、$$^{60}$$Co$$gamma$$線を4MGyまで照射した結果、しきい値電圧の負電圧側へのシフトが、室温照射に比べ抑制されていることを見いだした。具体的には、1MGyまではしきい値電圧が負電圧側へシフトを示したが、それよりも大きな照射量になると、負電圧側へのシフトが抑制されて一定値となることがわかった。これは高温照射により、酸化膜界面付近にトラップされる正孔がアニールされてしまうためであると考えられる。

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