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論文

Radiation-induced graft polymerization of styrene into a poly(ether ether ketone) film for preparation of polymer electrolyte membranes

長谷川 伸; 佐藤 賢*; 成田 正*; 鈴木 康之; 高橋 周一; 森下 憲雄; 前川 康成

Journal of Membrane Science, 345(1-2), p.74 - 80, 2009/12

 被引用回数:28 パーセンタイル:69.47(Engineering, Chemical)

高温での機械特性に優れた芳香族炭化水素高分子である結晶性ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)膜へのスチレンの放射線グラフト重合において、示差走査熱量測定法(DSC),熱重量分析(TGA),X-線回折(XRD),電子スピン共鳴(ESR)を用いてその固相反応機構と膜構造を詳細に調べた。熱分析によりスチレンのグラフト重合が、PEEKの非晶質領域で進行していることがわかった。このことは、ポリスチレングラフト鎖が、基材であるPEEK膜と類似の炭化水素構造を持つため、PEEK膜の非晶相と相容性を有しているためであると考えられる。グラフトPEEK膜は、後スルホン化することで0.01S/cmの電気伝導度と、100%以上の高い含水率を示し、PEEK基材電解質膜に転換可能であることがわかった。

論文

Design of neutron beamline for fundamental physics at J-PARC BL05

三島 賢二*; 猪野 隆*; 酒井 健二; 篠原 武尚; 広田 克也*; 池田 一昭*; 佐藤 広海*; 大竹 淑恵*; 大森 整*; 武藤 豪*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 600, p.342 - 345, 2009/02

 被引用回数:24 パーセンタイル:85.38(Instruments & Instrumentation)

J-PARC、物質$$cdot$$生命科学実験施設(MLF)のBL05ポートに基礎物理実験のための新しいビームラインを建設している。このビームラインは中性子光学の高度な技術を駆使して設計されており、NOP(Neutron Optics and Physics)と名づけられている。中性子モデレータから供給される中性子ビームは、マルチチャンネルのスーパーミラーで曲げられ、低発散, 高強度, 高偏極という3本の特徴あるビームブランチに分岐された後、実験エリアに引き出され、中性子干渉, 散乱, 崩壊という基礎物理実験に各々利用される。本研究では、モンテカルロシミュレーションコードである"PHITS"を使って中性子光学素子構成及び遮蔽設計の最適化を実施し、低発散ブランチで$$9.2 times 10^5/$$cm$$^2/mu$$str$$/$$s$$/$$MW、高強度ブランチで$$1.2 times 10^9/$$cm$$^2/$$s$$/$$MW、高偏極ブランチではビーム偏極率99.8%を保った状態で$$4.0 times 10^8/$$cm$$^2/$$s$$/$$MWのビーム強度を得ることができるという評価結果を得た。

論文

Interatomic Coulombic decay following the Auger decay; Experimental evidence in rare-gas dimers

上田 潔*; 福沢 宏宣*; Liu, X.*; 酒井 克典*; Pr$"u$mper, G.*; 森下 雄一郎*; 齋藤 則生*; 鈴木 功*; 永谷 清信*; 岩山 洋士*; et al.

Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 166-167, p.3 - 10, 2008/11

 被引用回数:22 パーセンタイル:73.84(Spectroscopy)

電子・イオン・イオン同時測定分光法を利用してAr2p又はKr3dのオージェ崩壊に伴うAr$$_2$$, ArKr、及びKr$$_2$$の原子間クーロン崩壊(ICD)を測定した。この逐次崩壊によってクーロン解離を通して二価のイオンと一価のイオンが生成する。ICD電子の運動エネルギーと両方の原子イオンの運動エネルギーの同時測定によって、ICDの崩壊過程を解明できた。一重項もしくは3重項の二価電子状態が崩壊して、そのエネルギーをとなりの原子に移すと「スピン保存」ICDが「スピン・フリップ」ICDよりレートが早いことがわかった。

論文

Design of a dipole magnet for the 3-GeV proton synchrotron of the JAERI/KEK joint project

谷 教夫; 金澤 謙一郎; 島田 太平; 鈴木 寛光; 渡辺 泰広; 安達 利一*; 染谷 宏彦*

Proceedings of 8th European Particle Accelerator Conference (EPAC 2002), p.2376 - 2378, 2002/00

JAERI/KEK統合計画大強度陽子加速器施設の3GeV陽子シンクロトロンは、25Hzの速い繰り返しで電磁石を励磁するシンクロトロンである。1MWの大強度ビームを達成するために大口径の電磁石が必要とされている。大口径の電磁石は、従来の電磁石と比べて電磁石端部で非常に大きな漏れ磁場が発生することが予想される。また、電磁石は速い繰り返しで励磁されるためコイルや端板における渦電流による発熱が問題となる。われわれはプロトタイプの偏向電磁石を製作し、電磁石端部での漏れ磁場と渦電流の評価を行うための試験を行った。本論文では、偏向電磁石における最初の試験結果について報告する。

報告書

多段式イオンチェンバーによる光子束の絶対値測定

佐野 睦*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; 斎藤 則生*; 鈴木 功*

JAERI-Tech 2000-081, 21 Pages, 2001/02

JAERI-Tech-2000-081.pdf:0.79MB

SPring-8のBL23SUにおいて多段式イオンチェンバーを用いた光子束の絶対値測定を行い、フォトダイオード及びAuによる結果と比較した。光子束の測定は光エネルギーが487,571,688,868,1078eVの5点に対して行った。イオンチェンバー内に導入するガスはアルゴンを用いた。それぞれの光エネルギーに対してガス圧を10$$^{-2}$$Pa~10$$^{2}$$Pa台まで変化させ光イオン電流を測定し、その結果を解析することにより光子束を求めた。得られた光子束はリングカレント100mAあたり2.07$$times$$10$$^{10}$$~3.13$$times$$10$$^{11}$$(photons/s)となり、光エネルギーとともに増加する傾向を示した。フォトダイオードとの比較では571eV以下では両者の測定は誤差の範囲内で一致するがエネルギーが高くなるにつれて差が大きくなり、1078eVではイオンチェンバーに比べてフォトダイオードの方が33%小さい値を示した。

論文

Resonant magnet power supply system for the 3GeV synchroton of the JAERI-KEK Joint Project

Zhang, F.; 谷 教夫; 島田 太平; 鈴木 寛光; 横溝 英明

Proceedings of 6th Symposium on Power Supply Technology for Accelerators, p.149 - 155, 2000/11

大強度陽子加速器統合計画において3GeVシンクロトロンが25Hzの速い繰り返しシンクロトロンであり、入射エネルギーが400MeVで1MWの出力ビームパワーを目指している。このような大強度速い繰り返しシンクロトロンを建設するには電磁石電源の設計が重要な成果である。電磁石による巨大な無効電力発生を避けるには共振方式で励磁しなければならない。また機能分離型のため収束磁場と偏向磁場と粒子加速中のトラッキングが要求される。それに将来入射時磁場フラットボトム及び四極磁石トリムの可能性を考える必要もある。現在共振電磁電源のシステム設計がこの数年のR&Dに基づいて完了され、詳細設計が進行中である。ここで共振電源のシステム概要、パラメータ及び基本設計、また制御システム構成、ユーティリティーについて紹介する。

論文

Formation of a single-bunch beam in the booster synchrotron at SPring-8

鈴木 寛光; 青木 毅*; 恵郷 博文*; 原 雅弘*; 細田 直康*; 川島 祥孝*; 大橋 裕二*; 大島 隆*; 谷 教夫; 矢橋 牧名*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 444(3), p.515 - 533, 2000/04

 被引用回数:6 パーセンタイル:41.24(Instruments & Instrumentation)

SPring-8は、1GeV線型加速器、8GeVブースターシンクロトロン及び8GeV蓄積リングから構成される大型放射光施設である。線型加速器から入射された電子ビームは、508.58MHzで運転されているブースターシンクロトロンの多数のRFバケットに分布している。蓄積リングの1つのRFバケットに電子ビームを入射するために、高周波ノックアウトシステムをブースターシンクロトロンに設置した。最小エネルギーの1GeVの時に、このシステムを運転し、一つのRFバケットだけに電子ビームを効率的に残すことができる。この電子ビームは、高精度タイミングシステムを用いて蓄積リングの指定したRFバケットへ入射される。蓄積リングのサイライトRFバケットのビーム強度をフォトンカウンティング法で測定し、メインのRFバケットにある電子ビームに対して1$$times$$10$$^{-6}$$以下であることがわかった。

論文

軸方向に延伸する新しいメカニカル・アロイイング

秋野 詔夫; 鈴木 富男

日本機械学会2000年度年次大会講演論文集, Vol.1, p.557 - 558, 2000/00

メカニカル・アロイイング・クッキング法は、積層・圧延という機械的操作を繰り返して多数の平面が積み重なった微細な積層構造(面格子)材料を作ることができる。この手法を発展させて、線状の要素が「箸の束」のように配列した格子状構造(線格子)を作るため「軸方向延伸クッキング法」を考案した。本研究では、角溝孔形圧延ができる手動ロール圧延機を用いて、その可能性を追求した。常温で圧延接合が可能な鉛(Pb)と錫(Sn)を用いた。Sn線をPb管に挿入し、孔形延伸して得られた細長い角線をN$$^{2}$$本に切断し、N$$times$$Nの正方格子状に束ね、再び軸方向に延伸すると同時に相互に接合させる行程を繰り返し、最小寸法がサブミクロンである格子要素が水玉模様状に配列した線格子材料を得た。また、PbとSnが市松模様状に配列した線格子構造材料を試作した。

論文

The Difference in H-mode confinement between co- and co+counter-neutral beam heating in the JFT-2M tokamak

三浦 幸俊; 篠原 孝司*; 鈴木 紀男; 居田克己*

Plasma Physics and Controlled Fusion, 40(5), p.799 - 803, 1998/05

 被引用回数:9 パーセンタイル:33.14(Physics, Fluids & Plasmas)

JFT-2MのH-モード閉じ込め特性は、NBIの入射方向により異なる。閉じ込め改善度($$tau$$$$_{EXP}$$/$$tau$$$$_{ITER89P}$$)は、電流方向入射の場合(CO-NB)は平均2.1であるのに対し、バランス入射の場合(CO+CTR-NB)には平均1.7である。その原因は解明されていなかったので、径電場との関係を調べるために、トロイダル及びポロイダル回転を詳細に測定する実験を行った。H-モードの時、CO-NBではセパラトリックスのすぐ内側でトロイダル回転(V$$_{phi}$$)が有限である(20-40km/sec)。この回転速度の作る径電場(V$$_{phi}$$$$times$$B$$_{theta}$$)が正であり、ポロイダル回転が作る負の径電場と合計すると、CO-NBの場合における径電場のシア領域は、CO+CTR-NB(V$$_{phi}$$がほぼゼロ)に比較して広くなっている。CO-NBの場合には、そのシア領域拡大に対応して輸送障壁が拡大され、ペデスタル温度が高くなり、閉じ込め改善度が大きくなっていると考えられる。

論文

トカマクにおける強磁性体製真空容器の作る磁場の評価

中山 武*; 阿部 充志*; 田所 孝広*; 三浦 幸俊; 鈴木 紀男; 佐藤 正泰; 仙石 盛夫

プラズマ・核融合学会誌, 74(3), p.274 - 283, 1998/03

核融合炉構造材の候補材として、低放射化材であるフェライト鋼が有力視されている。しかし、フェライト鋼は強磁性体であるために、磁場閉じ込め装置であるトカマク装置の真空容器として用いると、大きな誤差磁場を発生することが懸念されている。この研究では、フェライト鋼であるF82Hを日立製作所所有の小型トカマクHT-2装置に組み込み、フェライト鋼の作る磁場を実測するとともに3次元磁場解析コードMAGFiCで評価した。フェライト鋼のポート開口部付近の磁気軸で作る主半径方向磁場は約50Gと評価される。この磁場は、トロイダル磁場リップルを打ち消す方向の磁場である。

報告書

SPring-8シンクロトロン、セプタム電磁石漏れ磁場シールドの開発

阿部 浩之; 青木 毅; 上山 泰男*; 大槌 茂樹*; 岡西 賢二*; 親谷 英樹*; 金田 隆良*; 佐々木 泰*; 鈴木 寛光; 谷 教夫; et al.

JAERI-Research 97-068, 51 Pages, 1997/10

JAERI-Research-97-068.pdf:1.78MB

SPring-8シンクロトロンに全ての電磁石等機器類の据え付けが完了した。本報告は、そのシンクロトロンの入出射部にあるパルス電磁石のうち、先行機である出射用セプタム電磁石了の漏れ磁場測定と、その対策について述べる。この試験データを基に先行機及び後続機(入射用セプタム電磁石1)に反映させ、「magnetic leakage shield」という漏れ磁場シールドを研究・開発し設置した。結果的にはビームに対する漏れ磁場の影響を十分に抑えることができた。

論文

Divertor biasing effects to reduce L/H power threshold in the JFT-2M tokamak

三浦 幸俊; 旭 芳宏*; 花田 和明*; 星野 克道; 居田 克巳*; 石毛 洋一*; 河西 敏; 河上 知秀; 川島 寿人; Maeda, M.*; et al.

Fusion Energy 1996, p.167 - 175, 1997/05

ダイバータバイアスのL/H遷移パワーに与える効果についてまとめたものである。JFT-2Mの上シングルヌルプラズマ配位において、下シングル閉ダイバータ用の外側バッフル板に正のバイアス電圧を印加するとスクレイプオフ層(SOL)に負の径電場が形成され、またバッフル板からダイバータ板へSOL電流が流れる。これらの効果により、ダイバータ部に中性粒子が圧縮されるダイバータ効果が助長される。この中性粒子のダイバータ部への圧縮がL/H遷移パワー減少に対して効果的であることを明らかにした。また、強力なガスパフも過渡的に中性粒子をダイバータ部に圧縮し同様な効果があることを示した。これらの結果は、イオン損失によるL/H遷移理論を支持している。

論文

Investigation of causality in the H-L transition on the JFT-2M tokamak

花田 和明*; 篠原 孝司*; 長谷川 真*; 白岩 俊一*; 遠山 濶志*; 山岸 健一*; 大舘 暁*; 及川 聡洋; 戸塚 裕彦*; 石山 英二*; et al.

Fusion Energy 1996, p.885 - 890, 1997/05

H-L遷移時にプラズマ周辺で起こっている現象を静電プローブにより測定し、その因果関係について調べた結果をまとめたものである。ピンを12本つけた静電プローブにより、スクレイプオフ層から主プラズマまでの領域を測定した。最前面にある3本ピンをトリプルプローブとして使用し、電子温度(T$$_{e}$$)と密度(n$$_{e}$$)を決定し、他のピンでは浮遊電位を測定した。浮遊電位と電子温度から求めた空間電子により径電場(E$$_{r}$$)を決定し揺動との関係を調べた。結果は、初めにセパラトリックス内に形成された負の径電場が減少し、次に揺動レベルの増大が起こり、電子温度が減少し、その後He光の増大が起こっていることを明らかにした。ここで、H-モード中に形成されている負の径電場は、-22kV/mであり、電子温度減少の直前で-8kV/mであった。またこの変化に要した時間は約200$$mu$$secである。

論文

Measurement of density fluctuations by JFT-2M reflectometer

篠原 孝司*; 星野 克道; 白岩 俊一*; 花田 和明*; 遠山 濶志*; 三浦 幸俊; 鈴木 紀男; 山岸 健一*; 及川 聡洋*; 戸塚 裕彦*; et al.

Fusion Engineering and Design, 34-35, p.433 - 436, 1997/00

 被引用回数:4 パーセンタイル:38.2(Nuclear Science & Technology)

JFT-2での正常波反射計によるプラズマの密度揺動の測定結果について報告する。波の位相差は「暴走位相」すなわち、予想される位相変化よりかなり大きな変化を示す。この原因については、種々の原因が考えられるが未だ同定するに至っていない。しかし、高速サンプリングを行い位相の時間発展を詳細に調べてみると、位相はステップ状に変化していることがわかった。その平坦部の密度揺動は、規格化小半径0.8で1%(OH加熱のみ)、Lモードで4%、小半径0.9で10%(Hモード)となっていることがわかった。また、この揺動は100kHz付近にピークをもつスペクトルをもつことがわかった。これをドリフト波周波数と比較した。

論文

Ion heat pulse after a sawtooth crash in the JAERI Fusion Torus-2M tokamak

三浦 幸俊; 岡野 文範; 鈴木 紀男; 森 雅博; 星野 克道; 滝塚 知典; JFT-2Mグループ; 伊藤 公孝*; 伊藤 早苗*

Physics of Plasmas, 3(10), p.3696 - 3700, 1996/10

 被引用回数:16 パーセンタイル:51.17(Physics, Fluids & Plasmas)

JFT-2Mトカマクの鋸歯状振動後にイオンの熱パルスが存在することをTOF中性粒子測定により観測した。中性粒子の輸送計算よりTOF測定による1keV以下の中性粒子の主発生場所を求め、その熱パルスの遅れ時間よりXi$$^{HP}$$-7$$sim$$18m$$^{2}$$/secと求めた。この値は、エネルギー閉じ込め時間より予測される平均的な輸送係数(X$$_{eff}$$$$sim$$Ka$$^{2}$$/4$$tau$$$$_{E}$$より3.5$$sim$$9倍大きな値である。また、単純な拡散モデルでは、$$nu$$$$_{ast i}$$$$<$$1のイオンのみが大きな変化を示す、エネルギー分布関数の変化を説明できない。

論文

Rapid change of ion energy distribution and floating potential at L/H transition in the JFT-2M tokamak

三浦 幸俊; 永島 圭介; 伊藤 公孝; 伊藤 早苗*; 岡野 文範; 鈴木 紀男; 森 雅博; 星野 克道; 前田 彦祐; 滝塚 知典; et al.

Plasma Physics and Controlled Fusion, 36(7A), p.A81 - A86, 1994/07

 被引用回数:5 パーセンタイル:24.87(Physics, Fluids & Plasmas)

TOF中性粒子測定によるイオン速度分布関数の変化と、SOLでの静電プローブによるフローティングポテンシャル測定を、L/H遷移の時に高速に同時測定した。SawtoothでトリガされるH-モードでは、L-phaseのSawtoothによりフローティングポテンシャルは正の値にジャンプし、その後H$$_{alpha}$$光が減少する。その正へのジャンプとイオン速度分布関数の変化は、ほとんど同時である。つまり、Sawtoothが$$nu$$$$_{ast i}$$$$<$$1のイオンをはき出し、イオンロスによる電場がL/H遷移を引き起こしていることを示唆している。

論文

Ion heat pulse after sawtooth crash in the JFT-2M tokamak

三浦 幸俊; 岡野 文範; 鈴木 紀男; 森 雅博; 星野 克道; 前田 彦祐; 滝塚 知典; JFT-2Mグループ; 伊藤 公孝; 伊藤 早苗*

NIFS-240, 14 Pages, 1993/08

JFT-2Mトカマクの鋸歯状振動後にイオンの熱パルスが存在することをTOF中性粒子測定により観測した。中性粒子の輸送計算から中性粒子の主発生場所を求め、その熱パルスの遅れ時間より、Xi$$^{HP}$$~15$$pm$$10m$$^{2}$$/secと求めた。しかし単純な拡散モデルでは、エネルギー分布関数の変化は、説明できない。

論文

ITER; Analysis of the H-mode confinement and threshold databases

Kardaun, O.*; Ryter, F.*; Stroth, U.*; Kus, A.*; Deboo, J. C.*; Schissel, D. P.*; Bramson, G.*; Carlstrom, T. N.*; Thomsen, K.*; Campbell, D. J.*; et al.

Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion Research 1992, Vol.3, p.251 - 270, 1993/00

最近まで行った、H-モードデータベースの更新およびデータの追加作業によりできあがったITERH.DB2の解析結果について発表する。このデータからのスケーリング則は、ELMなしのデータに対して、$$tau$$$$_{E}$$=CI$$_{p0.90}$$・B$$_{t0.35}$$・P$$_{L-0.55}$$(A/Z)$$^{0.50}$$R$$^{1.85}$$K$$^{0.7}$$(a/R)-0$$eta$$$$^{0.1}$$であり$$tau$$$$_{Eth}$$=C$$_{th}$$I$$_{p0.95}$$B$$_{t0.30}$$P$$_{L-0.70}$$(A/Z)$$^{0.30}$$R$$^{222}$$K$$^{0.55}$$(a/R)$$^{0n0.35}$$である。

論文

Rapid change of the neutral hydrogen energy distribution at the L/H transition in the JFT-2M tokamak

三浦 幸俊; 岡野 文範; 鈴木 紀男; 森 雅博; 星野 克道; 前田 彦祐; 滝塚 知典; JFT-2Mグループ; 伊藤 早苗*; 伊藤 公孝

Physical Review Letters, 69(15), p.2216 - 2219, 1992/10

 被引用回数:28 パーセンタイル:79.12(Physics, Multidisciplinary)

飛行時間型の中性粒子測定によって、L/H,H/L遷移およびELMの時に、バルクイオンのエネルギー分布が高速で変化していることを観測した。その変化は、200eV以上のエネルギーのフラックスが上昇あるいは減少するというものであり、H$$_{alpha}$$信号の変化より早く起っている。200eV以上という水素のエネルギーは、プラズマ周辺(inside separatrix)でのパラメータでイオンの無衝突条件($$nu$$$$_{ast i}$$$$<$$1)に対応している。

論文

Plasma coupling test of RF heating system in JT-60

上原 和也; 池田 佳隆; 三枝 幹雄; 坂本 慶司; 藤井 常幸; 前原 直; 恒岡 まさき; 関 正美; 森山 伸一; 小林 則幸*; et al.

Fusion Engineering and Design, 19(1), p.29 - 40, 1992/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:17.73(Nuclear Science & Technology)

JT-60RF加熱装置のプラズマとの結合試験の様子が述べられている。RF加熱装置は2GHz帯と120MHz帯の高周波加熱装置で合計30MWがJT-60に入射される。全システムは、全系制御システムとリンクしたミニコンピューターで自動的に制御され、RFパワーと位相差があらかじめセットされたプレプログラムに従って、制御される。プラントデーターは装置の状況と把握するのに用いられ、RF入射中に集計、記録できるようになっている。両方の周波数帯の高周波が単独にあるいは中性粒子ビーム(NBI)入射中と連携で入射することが可能で、JT-60の追加熱実験に十分な性能を有することが示された。

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