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戎崎 俊一*; 和田 智之*; 斎藤 徳人*; 藤井 隆*; 西村 昭彦
レーザー研究, 45(10), p.664 - 665, 2017/10
OPIC-LSSE2017においての活動報告を取りまとめた。宇宙と地球の諸問題に関してレーザー技術を応用して解決をはかる会議である。取り上げたトピックスは、ファイバスコープの原子力及び医療応用、宇宙デブリのレーザー除去、社会インフラにおけるコンクリート構造物の劣化検査、福島原子力発電所の燃料デブリに対するレーザー分光分析、高圧線碍子に付着する塩分のLIBS遠隔計測、原子力機構の敦賀拠点及び楢葉拠点での人材育成活動など広範囲にわたる。
齋藤 広明*; 溝手 範人*; 植木 悠二; 瀬古 典明
JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012, P. 57, 2014/03
ゴム材料の表面改質法として放射線グラフト重合法は有効な手法である。しかし、過度な表面改質はゴム本来の物理的特性を失うことにも繋がるため、ゴム材料としての役割に支障をきたす恐れがある。そこで、本研究では、グラフト率とゴム特性との関係を詳細に調査し、「ゴム表面の低摩擦化」と「ゴム特性の維持」との両立の可否について検討した。ゴム基材には、カーボンブラックを配合したアクリロニトリル-ブタジエンゴムシート、モノマーには、親水性モノマーであるメタクリル酸を用いた。その結果、グラフト率2%までであれば、破断強度や永久歪といったゴム特性に影響を及ぼさず、ゴム表面を低摩擦化させることが可能であることを見出した。
齋藤 広明*; 溝手 範人*; 植木 悠二; 瀬古 典明
JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 45, 2013/01
放射線グラフト重合法はプラスチックのような高分子基材の表面改質だけでなく、ゴムの表面改質にも有効な技法である。本研究では、放射線グラフト重合法により作製した表面改質型親水性ゴムシートの特性評価を行った成果を報告する。ドライ/ウェット状況下での表面硬度とグラフト率との関係を詳細に検討したところ、グラフト率が高くなるほどドライ状況下において硬化傾向を示し、逆にウェット状況下においては高グラフト率のものほど軟化傾向を示すといった特異的な硬度特性を有することを見いだした。また、耐摩耗性について評価した結果、ウェット状況下ではグラフト率の増加とともに表面硬度が低下するにもかかわらず、摩耗深さは一定値を示した。この結果より、ウェット状況下においては、硬度低下効果よりも摩擦低下効果の方がより大きく表面特性に影響を与えることがわかった。
溝手 範人*; 齋藤 広明*; 植木 悠二; 瀬古 典明; 玉田 正男
JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 52, 2012/01
ワイパーゴムは摩擦,耐摩耗性の向上を目的として塩素化処理やコーティングなどの表面処理が行われている。しかし、これらの表面処理法では環境負荷が高い、あるいは、コーティング剤が剥離しやすいといった問題があるため、新規表面改質技術の開発が求められている。これまでに電子線同時照射共グラフト重合技術によるゴム表面改質を実施し、ゴム表面に導入したモノマーの種類並びにその組成比が表面特性を特異的に変化させることを見いだしてきた。本研究では、モノマー組成比が及ぼす摩擦摩耗特性への影響について検討した。その結果、3-(メタクリロイルオキシ)プロピルトリス(トリメチルシロキシ)シランに少量の2-ヒドロキシエチルメタクリレートを加えた混合モノマーをゴム表面にグラフトすることで、摩擦変動が少なく、かつ、耐摩耗性が2倍程度向上した改質面を得られることがわかった。
今井 剛*; 立松 芳典*; 沼倉 友晴*; 坂本 慶司; 南 龍太郎*; 渡辺 理*; 假家 強*; 満仲 義加*; 鎌田 康宏*; 町田 紀人*; et al.
Fusion Science and Technology, 51(2T), p.208 - 212, 2007/02
被引用回数：9 パーセンタイル：54.87(Nuclear Science & Technology)筑波大学のミラー型プラズマ閉じ込め装置GAMMA10で、プラグ部と中央部に、原子力機構と共同開発した500kW級28GHzジャイロトロンを用いた電子サイクロトロンを用い、新記録となる3kVのイオン閉じ込めポテンシャルの生成に成功した。これは、従来のミラー閉じ込め装置で得られたポテンシャルの約4倍となる画期的な成果である。また、中央部の400kWレベルのECHにより、初期結果として500eVの電子温度を得た。
鎌田 康宏*; 今井 剛*; 立松 芳典*; 渡辺 理*; 南 龍太郎*; 斉藤 輝雄*; 坂本 慶司; 假家 強*; 満仲 義加*; 町田 紀人*; et al.
Fusion Science and Technology, 51(2T), p.412 - 414, 2007/02
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)ガンマ10用28GHzジャイロトロンの発振特性を研究した。1号ジャイロトロンでは、(1)出力の飽和レベルが予想より低い、(2)ボディ電流が多い、(3)ビーム過電流が生じる、等の現象が見られた。そこで2号管では、モード変換器を変更し内部寄生発振を抑制するとともに、コレクタ形状を電子の反射を抑制する形状に変更した。その結果、出力が516kWから570kWに上昇するとともにボディ電流も減少し、さらにビーム過電流の出現回数も半減した。
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
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。
齋藤 広明*; 溝手 範人*; 植木 悠二; 瀬古 典明
no journal, ,
放射線グラフト重合法はプラスチックのような高分子基材の表面改質だけでなく、ゴムの表面改質にも有効な技法である。本研究では、放射線グラフト重合法により作製した表面改質型親水性ゴムシートの特性評価を行った成果を報告する。ドライ/ウェット状況下での表面硬度とグラフト率との関係を詳細に検討したところ、グラフト率が高くなるほどドライ状況下において硬化傾向を示し、逆にウェット状況下においては高グラフト率のものほど軟化傾向を示すといった特異的な硬度特性を有することを見いだした。また、耐摩耗性について評価した結果、ウェット状況下ではグラフト率の増加とともに表面硬度が低下するにもかかわらず、摩耗深さは一定値を示した。この結果より、ウェット状況下においては、硬度低下効果よりも摩擦低下効果の方がより大きく表面特性に影響を与えることがわかった。
齋藤 広明*; 溝手 範人*; 植木 悠二; 瀬古 典明
no journal, ,
ゴム材料の表面改質法として放射線グラフト重合法は有効な手法である。しかし、過度な表面改質はゴム本来の物理的特性を失うことにも繋がるため、ゴム材料としての役割に支障をきたす恐れがある。そこで、本研究では、グラフト率とゴム特性との関係を詳細に調査し、「ゴム表面の低摩擦化」と「ゴム特性の維持」との両立の可否について検討した。ゴム基材には、カーボンブラックを配合したアクリロニトリル-ブタジエンゴムシート、モノマーには、親水性モノマーであるメタクリル酸を用いた。その結果、グラフト率2%までであれば、破断強度や永久歪といったゴム特性に影響を及ぼさずにゴム表面を低摩擦化させることが可能であることを見出した。
齋藤 広明*; 溝手 範人*; 植木 悠二; 瀬古 典明
no journal, ,
高温機材の冷却システムのひとつであるウォーターポンプでは、駆動部(モータ)がインペラ部(羽根)を回転させて冷却水を循環させている。モータとインペラの境界部分には防水用シール材が組み込まれているものの、シール材の摩擦抵抗によりインペラ回転時のモータ効率が低下する。そこで本研究では、放射線グラフト重合法を利用し、摩擦抵抗が小さく、かつ、耐摩耗性に優れたシール材の開発を試みた。シール材の基材であるカーボンブラックを配合したアクリロニトリル-ブタジエンゴムシートに対して、メタクリル酸を用いたグラフト重合処理、及び、水酸化カリウム水溶液を用いてアルカリ処理を順次実施することにより、シール材の低摩擦化を図ることに成功した。本シール材の摩擦係数は、乾燥環境下では初期値(未処理ゴム)の1/6、湿潤環境下では初期値の1/30に低下した。また、本シール材を試験機に組み込み、モータ効率への影響について検証した結果、モータ効率が1.5%向上し、吐出水量が8.9%増加することを確認した。
長谷川 登*; 錦野 将元*; 三上 勝大*; 岡田 大*; 近藤 修司*; 河内 哲哉*; 島田 義則*; 倉橋 慎理*; 北村 俊幸*; Kotyaev, O.*; et al.
no journal, ,
急峻な地形を有する我が国にはトンネルや橋梁をはじめとするコンクリートを使用した社会インフラが数多く利用されている。特にトンネルの総延長は鉄道・道路を合わせて約8,000kmにも及んでおり、その中には築50年を越えたものも多く、事故を未然に防ぐための定期的な点検・補修を行うことが社会的な急務となっている。現在のコンクリート構造物の保守保全作業は訓練を受けた作業員による手作業に委ねられており、近接目視・触診・打音検査により欠陥を診断し、必要に応じて叩き落とし等の補修を行っている。これらは全て対象に近接する必要があるため時間がかかる事に加え、検査員に危険も伴う。そこで、高速・非接触・遠隔操作が可能な新しい保守保全技術の開発が盛んに行われている。本研究では、3種類のレーザー技術を用いることで、トンネルコンクリートを対象とした近接目視・触診・打音・叩き落としの一連の作業を遠隔・自動化を行うことを目的とし、屋外における実証試験を開始しており、この結果を中心に紹介する。
加瀬 究*; 斎藤 徳人*; 和田 智之*; 緑川 克美*; 島田 義則*; 倉橋 慎理*; 河内 哲哉*; 錦野 将元*; 大道 博行; 山田 知典
no journal, ,
トンネルなどのインフラの保守保全作業は、技術者の目視確認、手作業(触診・打音・叩き落とし)で行われている。したがって、保守保全作業には非常に時間がかかり、大きな危険が伴う。暮らしの安全を維持し、安定した流通を確保するためにも、効率的で安全な保守保全法の確立が求められている。そこで、レーザー技術を用いて老朽化したインフラの保守保全作業を自動化、効率化に「レーザー高空間分解能計測」、「レーザー打音」、「レーザーコンクリート切断」と呼ばれるレーザー技術を開発し、コンクリート供試体を計測対象として、三つの技術を合わせた屋外試験に初めて成功した。
