Recent RF experiments and application of RF waves to real-time control of safety factor profile in JT-60U

鈴木 隆博; 諫山 明彦; 井手 俊介; 藤田 隆明; 及川 聡洋; 坂田 信也; 末岡 通治; 細山 博己*; 関 正美; JT-60チーム

AIP Conference Proceedings 787, p.279 - 286, 2005/09

https://doi.org/10.1063/1.2098241

JT-60において、低域混成波による電流駆動とモーショナルシュタルク効果による安全係数分布計測を用いた実時間安全係数分布制御システムを開発した。実時間制御のクロックである10ms以内で安全係数分布を高速に評価するための計算手法を開発し、精度よく安全係数分布を計算できることを示した。低域混成波の位相制御により電流駆動位置を制御した。中心での安全係数の正磁気シアプラズマを対象にの正磁気シア安全係数分布を目標として制御を行ったところ、安全係数分布は目標分布に近づき、の状態を低域混成波が安定に入射されている間(3秒間)維持した。電子サイクロトロン波による新古典テアリングモードの安定化及び、プラズマの着火・立ち上げについても本招待講演において報告する。

Real-time monitoring of oxidation processes on the Si(001) surface using O gas under 1000 K by synchrotron radiation photoemission spectroscopy

吉越 章隆; 盛谷 浩右; 寺岡 有殿

Surface Science, 566-568(Part.2), p.1124 - 1129, 2004/09

https://doi.org/10.1016/j.susc.2004.06.069

Si(001)表面初期酸化は、超LSIのMOSトランジスター製造技術として重要であるばかりでなく、表面化学としても大変興味深い反応系である。これまでの研究から表面温度が、1000K以下では、酸化反応がpassive酸化領域とSiO脱離を伴う2次元島状酸化領域に分けることが知られている。これまでの研究は、表面吸着酸素量の時間変化、いわゆる反応速度論に基づいた議論がほとんどであり、吸着状態つまりSiの酸化状態と成長モードの関係がわからなかった。本報告では、SPring-8の軟X線ビームラインBL23SUに設置したSUREAC2000を用いて、高輝度放射光によるリアルタイム光電子分光観察によりこれらの情報を得たので報告する。実験の結果、2次元島状成長領域では、酸化初期からSiが明瞭に観察され、SiO形成が反応初期に形成されていることがわかった。

ディジタルH推定器を応用した異常反応度検知システムの開発

鈴木 勝男; 鈴土 知明; 鍋島 邦彦

日本原子力学会和文論文誌, 3(1), p.24 - 33, 2004/03

https://doi.org/10.3327/taesj2002.3.24

本論文ではディジタル最適H推定器を用いて異常反応度の実時間検知を行うシステムについて議論する。本システムは、反応度バランス法に基づき検知するもので、正味反応度推定器,フィードバック反応度推定器、及び反応度バランス回路から構成される。正味反応度推定器及びフィードバック反応度推定器には、それぞれH最適フィルターが用いられた。正味反応度推定器は特に、非線形核動特性を考慮して設計した。また、高速増殖炉の実験炉「常陽」の数値シミュレーションを用いて、本システムの性能が評価された。その結果、本システムは典型的な反応度外乱1￠を0.1￠の精度で数秒以内に検知し、実用に適用できることを確認した。

Real-time monitoring of oxidation on the Ti(0001) surface by synchrotron radiation photoelectron spectroscopy and RHEED-AES

高桑 雄二*; 石塚 眞治*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; 山内 康弘*; 水野 善之*; 頓田 英樹*; 本間 禎一*

Applied Surface Science, 216(1-4), p.395 - 401, 2003/06

https://doi.org/10.1016/S0169-4332(03)00453-7

SPring-8の原研軟X線ビームラインBL23SUに設置した「表面反応分析装置」を用いてTi(0001)表面のO分子による酸化素過程を放射光による光電子分光法で実時間その場観察した。また、東北大学において反射高速電子線回折(RHEED)とオージェ電子分光(AES)によっても実時間その場観察を行った。酸素分圧を210 Torrから810Torrの範囲とし、表面温度を473Kまたは673Kとした。光電子分光観察ではTi-2pとO-1s光電子スペクトルの時間発展を観察することで、清浄Ti表面がTiO変化する様子が観察された。また、RHEED-AES測定においては反射電子線強度とO-KLLオージェ電子強度が時間に依存した振動構造を示した。これらの実験結果から酸化されたTi(0001)表面の粗さの変化は表面の金属層の消失ばかりでなく、酸化結合状態の変化にも関係していることが明らかとなった。

JT-60 control system

米川 出; 川俣 陽一; 戸塚 俊之; 赤坂 博美; 末岡 通治; 栗原 研一; 木村 豊秋; JT-60Uチーム

Fusion Science and Technology (JT-60 Special Issue), 42(2-3), p.521 - 529, 2002/09

https://doi.org/10.13182/FST02-A244

この論文では、JT-60大電流化改造後(1991年)のJT-60制御システムの進展、及び数々の制御系の改良について、JT-60設計当初の考え方を含めて述べる。JT-60制御系は、構造的には階層構造を有し、機能面では分散制御の特徴を備えている。制御系を構成するハードウエア機器としては、当初はCAMACインターフエース、現在ではVME-busシステムを採用している。プラントの運転,監視を行うシステムはCAMACハイウエイとイサーネットを通信手段として用いている。プラズマ放電シーケンス制御は、VME-busシステムとタイミングシステムから構成されるシステムによって実行される。実時間プラズマ制御系とマンマシンインターフェースシステムは、これまで、JT-60の実験の進展に合わせて、継続的に改良されてきている。

三宅島火山性ガスのリアルタイム広域拡散予測と解析

古野 朗子; 永井 晴康; 梅山 信昭; 茅野 政道

大気環境学会誌, 37(1), p.23 - 34, 2002/01

http://ci.nii.ac.jp/naid/110003840994

平成12年7月に噴火した三宅島雄山は大量の火山ガスを放出し続けており、これに起因するSO濃度上昇が東北から関西までの広い範囲で報告されている。本論文では、東海、関東地区を対象とした定常的な大気拡散予測を行うとともに、昨年10月から12月までの環境測定値との比較によって信頼性を検証した。さらに秋季の中部地方へのSOの移流メカニズムの考察、三宅島からのSO放出量推定を行った。拡散予測は、大気力学モデルによる気象場計算と粒子拡散モデルによる大気中濃度計算の組み合わせで行った。その結果、全般的に精度の高い実時間予測ができ、実時間予測システムとしての有用性が実証された。また、詳細計算を行うためには、降雨洗浄の効果を計算に含めることが重要であることがわかった。予測計算の結果とモニタリングデータの比較から推定した放出量は、2~5万t/dayであり、三宅島のSO放出量測定値と矛盾しない結果となった。濃度上昇は、主に日本を覆っていた移動性高気圧が中心を日本の東海上に移し、気圧の谷が近づきつつあるパターンで発生した。平成12年10月下旬から11月上旬までの期間において高濃度出現が相次いだのは、この時期としては異常に太平洋高気圧の勢力が強く、日本付近が停滞前線や低気圧の影響を受けやすかったことに対応していると考えられる。

F used as tracer to study water uptake and transport imaging of a cowpea plant

中西 友子*; 田野井 慶太朗*; 横田 はる美*; Kang, D.-J.*; 石井 龍一*; 石岡 典子; 渡辺 智; 長 明彦; 関根 俊明; 松橋 信平; et al.

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 249(2), p.503 - 507, 2001/08

https://doi.org/10.1023/A:1013217425209

マメ科の植物の中できわめて乾燥に強いと考えられるササゲ()を用いて水分吸収の計測を行った。ササゲは茎の下部に乾燥に耐えるための水分保持組織を発達させていると考えられている植物である。われわれは、中性子ラジオグラフィの手法を用いてこの組織が他の茎よりも水分量が多いことを確認した。またサイクロトロンによって製造されたF標識水を用いてPETIS法によりササゲの水分吸収動態を測定した。インゲンマメとササゲで水分吸収を比較すると、乾燥処理でもササゲのほうが高い水分吸収活性を維持していることが示され、より乾燥に強い性質を有していることが示唆された。

Comparison of O-labeled and F-labeled water uptake in a soybean plant by PETIS (Positron Emitting Tracer Imaging System)

中西 友子*; 横田 はる美*; 田野井 慶太朗*; 池上 奈通子*; 大國 曜子*; 古川 純*; 石岡 典子; 渡辺 智; 長 明彦; 関根 俊明; et al.

Radioisotopes, 50(6), p.265 - 269, 2001/06

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.50.265

ダイズにおけるO標識水とF標識水の吸収動態をPETIS(Positron Emitting Tracer Imaging System)法を用いて比較検討した。O標識水(半減期: 2分)はサイクロトロンを用いてN(d,n)O反応により、また、F標識水(半減期: 110分)はO(,pn)F反応により調製した。標識水の供給は、根を切り落としたダイズの茎の下部から行い、植物中の標識水から放出される線をBGO検出器(5cm15cm)を用いてリアルタイム計測を行った。15秒ごとの計測の積算値からダイズの各茎における20分間の吸水動態を調べたところ、F標識水の方がO標識水より早く吸収されることがわかり、F標識水ではフッ素はFイオンとなり、バルクの水とは異なる動態を示すことが示された。吸収されたO標識水の静止画像を撮ったところ、10分間の吸収後においても初葉よりも上部にO標識水の分布は見られなかった。

observation of oxidation states on Si(001)-21 during supersonic O molecular beam irradiation

吉越 章隆; 寺岡 有殿

Atomic Collision Research in Japan, No.27, p.80 - 82, 2001/00

酸素分子の並進エネルギーを2.9eVに制御した状態でSi(001)-21表面初期酸化状態をSPring-8の軟X線ビームライン(BL23SU)にて実時間光電子分光測定により明らかにした。初期(約35L以下)では、Si酸化状態は観察されず、Si,Si及びSiの急激な増加が観察された。その後、Siが観察されはじめ徐々に増加した。一方、Si,Si及びSiは、減少し、特にSiが大きく減少した。この結果、初期の酸素ドーズ量では表面ダイマーSi原子は4個の酸素原子に囲まれにくいこと、Siが主にSiから変化したものであることが明らかになった。また、膜厚は0.57nmであった。本研究は、Si(001)表面と酸素分子の反応ダイナミクスとして興味深いばかりでなく、熱反応によらない極薄酸化膜形成技術として、ナノテクノロジー技術の分野でも意義が大きいと考える。

地震情報緊急伝達システムの研究開発の進捗

地震情報伝達研究特別チーム

JAERI-Tech 2000-063, 143 Pages, 2000/09

JAERI-Tech-2000-063.pdf:7.78MB

阪神・淡路大震災の後、震災の経験をもとに大地震発生直後に正確かつ迅速な地震情報伝達の重要性が認識されている。この背景から原研では、科技庁の地震総合フロンティア研究の一環として「地震情報緊急伝達システム」の研究開発を進めている。本報告書は、平成11年度までの3年間の研究開発の進捗をまとめたものである。地震情報緊急伝達システムの開発では、最新の地震工学の知見を反映した震源・地震動パラメータの推定手法開発を行うとともに、この手法や最新の通信・情報伝達技術を反映したシステム造りをめざしている。これまでに、震源・地震動パラメータ推定手法とソフトウェア開発等主要部分を整備し、また、システムの適用性及び性能確認を行うため、原研東海研周辺の地盤データベース及び表層地盤増幅率関数データベース等の整備を終えている。さらに、インターネットを利用してホームページ及び電子メールにより地震情報の試験発信を行っている。