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甲斐 哲也; 篠原 武尚; 廣井 孝介; Su, Y. H.; 及川 健一
非破壊検査, 67(5), p.209 - 216, 2018/05
RADENの機器構成とその役割、及び中性子ラジオグラフィ、トモグラフィの実例を示し、解説を行う。また、パルス中性子を利用した、ストロボ撮影、中性子共鳴吸収イメージング、ブラッグエッジイメージング、偏極中性子イメージングについても、手法の解説と簡単な測定例の紹介を行う。
呉田 昌俊
化学工学, 80(8), p.464 - 467, 2016/08
中性子ラジオグラフィは中性子を利用して物質内部を可視化計測する技術であり、X線ラジオグラフィ(レントゲン)と相補的な特長を持つ。本レビュー論文においては、その計測原理および適用事例、例えばエンジン内の潤滑油オイルの可視化、大強度陽子加速器施設J-PARC(共用中性子イメージング専用施設)を利用した最先端技術などについて、計測の次元毎に技術全体を網羅し整理した形で紹介する。
呉田 昌俊
波紋, 24(特別号), 2 Pages, 2014/11
本報では、中性子イメージング技術の基礎と利用例、中性子3次元CT技術による立体的観察と3次元測定、パルス中性子イメージングによる最先端技術について現状を纏める。運転中のエンジン内部の観察とオイル分布の計測は中性子イメージング技術を産業利用した一例である。その他、混相流の可視化や計測技術として利用されてきている。3次元観察技術はコンクリートの研究などに利用されている。J-PARCのパルス中性子を利用したイメージング技術は、従来技術では困難であった元素識別型イメージングや金属材料別イメージングなどを可能としている。また、新たにパルス中性子イメージング専用の共用装置が整備中であることを紹介する。
片山 芳則
日本物理学会誌, 60(6), p.456 - 460, 2005/06
高温高圧その場観察実験により、われわれは融解したリンに分子性流体と重合した液体の2つの特徴的な構造があり、約1GPaで急激かつ可逆的な構造変化が起きることを見いだした。さらに、2つの構造が異なった密度を持ち、変化の途中でマクロスコピックな相分離が起きていることも明らかになった。これらの結果は、この変化が気体-液体の相転移以外では極めて珍しい安定な不規則相の間の1次相転移であることを裏付けている。
石山 新太郎; 松林 政仁; 秋場 真人
日本原子力学会和文論文誌, 1(4), p.439 - 448, 2002/12
アーマータイル(25mm
25mm10mmt)と冷却基盤(120mmL25mm25mm)間のろう接部に剥離欠陥のある核融合実験炉用ダイバータターゲットプレートモデルを用いて中性子ラジオグラフィー法(NRG),X線ラジオグラフィー法(XRG),赤外線サーモグラフィー法ならびに超音波法を適用した非破壊検査を実施し、下記結論を得た。(1)熱伝導解析を行った結果、ターゲットプレートの伝熱除熱機能に極めて重大な影響を与える欠陥としてアーマータイルと冷却基盤間に介在する約3mm程度の剥離欠陥があげられる。(2)したがって、ターゲットプレートの非破壊検査では少なくともアーマータイルと冷却基盤間に介在する約3mm程度の剥離欠陥に対して十分な検出感度を有する非破壊検査技術が必要である。(3)この欠陥に対して、超音波法ではアーマータイルによる超音波の散乱減衰により剥離欠陥の検出ができなかった。また、赤外線サーモグラフィーでは、剥離欠陥の直接的な情報は得られなかったが、伝熱流動解析の結果、欠陥に起因する温度差から3mm程度の欠陥の検出ができる可能性が示された。(4)一方、NRG及びXRG法では、本研究で検討した非破壊検査法の中では0.5mm以下の欠陥に対して最も高い検出感度を有するものであることがわかった。さらに、NRG法により得られた欠陥画像により最も信頼性の高い欠陥情報が得られることが明らかとなった。
呉田 昌俊; 日引 俊*; 三島 嘉一郎*; 秋本 肇
日本機械学会論文集,B, 67(653), p.179 - 188, 2001/01
中性子ラジオグラフィー高速度撮像法を沸騰流のボイド率計測に応用した。本報では、(a)瞬時ボイド率及び時間平均ボイド率の計測誤差を実験的、解析的に総合評価し、(b)計測結果をもとに流動パラメータがボイド率に及ぼす影響を評価することを目的とした。瞬時ボイド率(計測時間=0.89ms)の計測誤差(標準偏差/平均値)は18%以内であり、誤差最大条件で誤差の44%が中性子数の統計的変動誤差に起因し、36%が画像増幅ノイズに起因し、18%が蒸気泡の移動に起因することがわかった。また時間平均ボイド率の計測誤差は2%以内であった。瞬時ボイド率分布の時間変化量から気泡情報(寸法、移動速度等)を計測するとともに、流動パラメータが時間平均ボイド率に及ぼす影響を計測しボイド率マップを作成した。加熱長が同じ場合、流路間隙が小さいほどボイド率及び気泡寸法が大きく、限界熱流束が低く計測された。
上村 勝一郎; 矢野 総一郎
PNC TN8410 97-066, 300 Pages, 1997/02
PNC-TN8410-97-066.pdf:114.19MB
新型転換炉(ATR)実証炉燃料の開発の一環として、実証炉用MOX燃料の標準燃料及び改良型燃料(Zrライナー付き被覆管)について破損限界及び出力過渡変化時の照射挙動を調べることを目的として、ハルデン炉においてATR実証炉仕様燃料の出力急昇試験(IFA-591)を実施した。この出力急昇試験後の燃料について、非破壊の照射後試験を実施し、その結果を解析・評価した。得られた結果は、以下の5点である。(1)外観観察からは、異常な傷、クラック、変形等は認められず、被覆管が健全であることを確認した。なお、出力急昇試験を通じて一部の被覆管表面の酸化が進行した。(2)プロフィロメトリの結果、燃料ロッドには特に異常は観察されなかった。なお、各燃料ロッドに平均で0.1
0.4%の外径増加があった。(3)渦電流探傷の結果、被覆管には異常な信号変化は認められず、健全であることを確認した。確認された信号の乱れや変化は、スペーサー部の酸化膜、端栓等の構成部材によるものであることを確認し、特にペレット高さに対応した周期的な変動は、ペレットリッジ部でのPCMIによるものと推定した。(4)
スキャニングの結果、特異な事象は観察されなかった。軸方向の燃焼度分布について、ほぼ一定であるか、軸方向上部に向かって低下することを確認した。また、Csがランプ試験を通じて、ペレットから放出され、ペレット界面へ移動したことが観察された。(5)中性子ラジオグラフィの結果、11本中8本の燃料ロッドについて、最上段ペレットの上面にペレットの破砕が観察されたが、これ以外には燃料スタック及び被覆管とも異常は観察されなかった。また、これらの結果をもとに引き続き予定されている破壊試験について、サンプルの設定根拠をまとめた。
三島 嘉一郎*; 日引 俊*; 西浦 英晃*; 飛田 吉春
PNC TY9604 96-003, 10 Pages, 1996/05
本研究は,高速炉の炉心損傷事故時に炉心に形成される燃料とスティールの混合プールの沸騰挙動の解明に関する基礎研究であり,動燃と京都大学原子炉実験所との共同研究である。内容は溶融低融点金属に気泡注入を行う模擬試験に対して,中性子ラジオグラフィー手法を用いた可視化計測を行って,高密度比気液二相流の気泡径状,動態及びボイド率などの基礎データを取得すると共に,このデータを用いて動燃のSIMMER-IIIコードのモデル検証・改良などを行うものである。本年度は,共同研究の初年度として,低融点合金の予熱と吹き込みを可能とする実験装置一式の製作と気泡模擬形状の空間を有する固体資料を置いた状態でのラジオグラフィー可視化測定性確認試験を実施した。本報告書ではこの可視化測定性試験結果について報告する。
石川 勇
Proc. of 11th KAIF/KNS Annual Conf., 0, p.611 - 619, 1996/00
日本原子力研究所、アイソトープ部が、民間企業、公的機関、原研の基礎研究グループと協同で開発した、
Cf線源を用いる中性子応用技術のうち、いくつかの注目すべき応用例についての報告である。1)高精度コークス水分計として、Cfからの中性子とガンマ線の同時透過測定をパルス波形弁別技術により実現した。2)中性子吸収トレーサ技術を石炭液化実験プラントにおいて、石炭スラリーの流れの観測のために採用した。3)中性子の多重散乱や十分な熱化によって、鉄板ではさまれたプラスチックフィルムの厚さ計を開発した。4)原研で開発された中性子イメージングプレートの応用技術に関することなどの内容を紹介した。
新村 信雄*
原子力工業, 41(6), p.54 - 61, 1995/00
当研究グループは、生理機能発現に重要な役割を担う水素や水分子の位置を含めた、生体物質の原子・分子レベルでの立体構造決定のため生体物質中性子回折計を設計・建設した。充分な性能を有する中性子回折計で最も重要なものの一つは、中性子検出器である。我々は、このため富士写真フィルムK.K.と共同で中性子イメージングプレートを開発し、充分な成果が得られた。それの解説である。
新村 信雄*; 唐澤 裕子*; 田中 伊知朗*; 宮原 諄二*; 高橋 健治*; 斉藤 浩樹*; 小泉 智; 日高 昌則*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 349, p.521 - 525, 1994/00
被引用回数：159 パーセンタイル：99.46(Instruments & Instrumentation)中性子捕獲物質として、
Li、及びGdを用いた、中性子イメージングプレート検出器を開発した。イメージングプレートは、X線検出器として、ダイナミックスレンジが10
、位置分解能0.2mm以下として優れた性能があるため、生体物質のX線結晶構造解析に使われ、この分野の大きな発展に寄与した。今回、開発した中性子イメージングプレートは、それと同程度の性能を有することが判明したので、生体物質の中性子結晶構造解析に大きな力を発揮することが期待される。又、中性子ラジオグラフィーへの応用の可能性も指摘された。
舩橋 達; 白井 英次; 森井 幸生; 古平 恒夫; 高橋 秀武
日本原子力学会誌, 35(9), p.809 - 811, 1993/09
1993年3月10~12日水戸で開催された標記シンポジウム(原研主催)の概要を日本原子力学会誌の「国際会議の窓」欄に報告するものである。シンポジウムの主題である「微視的プローブとしての中性子」の役割、基調講演、特別講演、パネル討論、6セッションにわたる一般招待講演、約130のポスター発表の各部について概要をまとめた報告である。
高橋 秀武; 市橋 芳徳; 星 三千男; 舩橋 達; 鶴野 晃; 古平 恒夫
エネルギーレビュー, 11(10), p.4 - 30, 1991/09
原研における研究炉を利用した研究の現状を概説した。第1章では、原研研究炉の利用の概要を述べ、第2章においては主にJMTRを利用した燃料・材料試験について紹介した。第3章では、中性子照射による核変化の利用と題し、放射化分析とRI生産について記している。第4章においては、物質の構造を探る中性子利用として中性子散乱及びラジオグラフィーに関して紹介し、第5章では、研究炉利用の将来を展望している。
核種のオートラジオグラフィーによる研究熊田 政弘; 佐川 民雄
Radioisotopes, 40(6), p.240 - 243, 1991/06
花崗岩薄片に
Npと
Puの核種を収着させ、固体飛跡検出器を用いて薄片表面のオートラジオグラフィーを実施した。核種は花崗岩中に10%程度しか含有されていない黒雲母に選択的に収着しており、プルトニウムはネプツニウムに比較して相対的に黒雲母に濃集した。薄片の顕微鏡観察とトラック密度から、黒雲母への核種の収着を鉱物学的に検討し、核種はイオン交換により吸着していると推定した。
熊田 政弘; 岩井 孝幸*; 佐川 民雄; 鈴木 隆次*; 西山 勝栄*
JAERI-M 90-179, 21 Pages, 1990/10
高レベル放射性廃棄物に含まれる長寿命核種の一つであるNpの大気雰囲気中における有効拡散係数を直径40mm厚さ5mmの花崗岩試料を用いて求めると共に、厚さ20mmの花崗岩試料中に拡散したネプツニウムの様子を切断面のオートラジオグラフィーにより調べた。その結果、地下水に飽和した花崗岩中を拡散するNpの有効拡散係数は2.510
m
/secとなった。また、固体飛跡検出器を用いたオートラジオグラフは花崗岩中の黒雲母がStrage poreとなる間隙を有し、拡散種を保持していることを示した。
倉田 有司; 菊池 輝男; 井川 勝市; 岩本 多實
JAERI-M 7406, 14 Pages, 1977/11
燃料コンノバクト中のウラン量を線スペクトロメトリーを応用して非破壊的に求める実験を行なった。ウラン量は、
Uの発する185KeV光電ピークの線放出率を計数用標準コンパクトと比較して求めた。この際、計数用標準コンパクトとしては、X線ラジオグラフイーおよび線スペクトロメトリーを利用して、燃料コンパクト中のウラン分布が均一なものを選んだ。燃料コンパクトには軸方向のウラン分布が不均一なものもあるため、コンパクトの側面にデテクターを置いて線を測定する方が端面から測定するよりも誤差が少ないことが判明した。また、この方法による測定精要は3
レベルで
3%より良好であると推定された。
Cf中性子ラジオグラフィーにおける実効線源寸法和田 延夫; 榎本 茂正; 立川 登; 野尻 利明*
非破壊検査, 26(2), p.91 - 95, 1977/02
ラジオグラフ像形成のさいの幾何学的ボケに関係する実効線源寸法をCf熱中性子ラジオグラフィーの場合について検討した。この中性子ラジオグラフィー系は、160mgCf中性子源、水減連材、およびカドミウムで内張りした
ivergent$型$コリメータよりなっている。熱中性子像検出にはLiFシンチレータと高感度X線フィルムとの組合せで行い、直接露出法を用いた。像質の表示にはレスポンス関数を用い、これはエッジ状カドミウム板のラジオグラフ像から求めた。系をレスポンス関数的に考察すると、幾何学的および固有のボケに関するレスポンス関数の積で表現でき、これから熱中性子源の実効寸法に関係する幾何学的ボケが求められる。実行線源寸法は用いたコリメーターの入口直径の80~90%であった。
鹿志村 悟; 林 悌二; 岩本 多實
JAERI-M 4749, 16 Pages, 1972/03
多目的高温ガス冷却炉用燃料として使用される被覆燃料粒子の非破壊検査法の一つとして、X線解析装置の低エネルギーX線源を利用し、フィルムと被覆粒子とを密着させることによりX線ラジオグラフィを行なう方法を調べた。その結果、X線エネルギー、露出時間、フィルムの種類、X線源とフィルム間の距離などを適当に選べば、鮮明かつ分解能の高いラジオグラフが得られることが判明した。また、この方法により燃料核や被覆層の寸法測定、形状や燃料核移動の観察などが非破壊的に実施でき、さらに、照射済粒子に対してでも検査できることが判明した。さらに、粒子と粒子分散ペレットに対し中性子ラジオグラフィによる検査の実験的検討を行なったが、この方法は適当でないことが判明した。
甲斐 哲也
no journal, ,
RADENの機器構成とその役割、及び中性子ラジオグラフィ, トモグラフィの実例を示し、解説を行う。また、パルス中性子を利用した、ストロボ撮影, 中性子共鳴吸収イメージング, ブラッグエッジイメージング, 偏極中性子イメージングについても、手法の解説と簡単な測定例の紹介を行う。
菖蒲 敬久; 向井 智久*; 有木 克良*; Choe, H.*; 山本 慎*; Han, B.*; 諸岡 聡; 栗田 圭輔; 飯倉 寛
no journal, ,
本研究では、材料に対する透過力が非常に高い中性子を用いて、施工後のアンカーの長期接着特性を評価するための基礎研研究を実施した。その結果、CT測定では、約0.2mmの空間分解能で約
60mmの鉄筋コンクリート内部の観測が評価できることを明らかにした。一方、負荷中のひずみ分布ではアンカーのひずみ分布に単調な変化を示さなかったため、いくつかの問題があることが明らかにした。
