Spark plasma sintering of SiC/graphite functionally graded materials

渡部 雅; 横山 佳祐; 今井 良行; 植田 祥平; Yan, X.

Ceramics International, 48(6), p.8706 - 8708, 2022/03

https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.12.004

SiC, C及びSiC/C傾斜機能材料の焼結は様々な手法が研究されている。しかしながら、放電プラズマ焼結(SPS)法を用いたSiC/黒鉛傾斜機能材料の製造に関する実験的な研究は報告されていない。本研究ではSiC/黒鉛傾斜機能材料をSPS法を用いて作製した。焼結試料の各層の界面にはギャップや層間剥離のような欠陥は見られなかった。また、SiC及び黒鉛はSPS前後で大きな変化を示さなかった。

Sedimentation of substitutional solute atoms in In-Pb system alloy under strong gravitational field; Experiments and simulations

小野 正雄; 木下 貴博*; 上野 秀人*; Huang, X.*; 長壁 豊隆; 真下 茂

Materials Transactions, 46(2), p.219 - 224, 2005/02

https://doi.org/10.2320/matertrans.46.219

本研究では、In-Pb系合金について超重力場実験を行い原子の沈降と相平衡について調べた(最大加速度:100万Gレベル,温度:融点直下(固体),出発試料:中間相の相単相(面心正方晶),時間:30-150h)。回収試料は、重力方向にPbの濃度が増加して重力と反対方向にInの濃度が増加する傾斜構造を形成していた。100時間実験後の回収試料では、単相の出発状態から、重力側にPb相、反対側にIn相が出現し、それぞれの同一結晶構造内での格子定数が連続的に変化していることがわかった。以上から、この傾斜構造は原子スケールの傾斜構造であり、置換型溶質原子であるInとPb原子の沈降によって形成されたものであることが確認された。また、時間条件を変えた3つの実験結果(30h, 60h, 150h)から、60時間以下で定常状態に達したことがわかった。沈降プロセスのシミュレーションを行った結果、沈降の拡散係数が、化学ポテンシャルによる一般的な拡散係数の8倍と見積もられた。以上の結果は、この系の沈降の拡散メカニズムが一般的な拡散メカニズムと異なることを示唆している。

Effects of ship motions on natural circulation of deep sea research reactor DRX

石田 紀久; 頼経 勉

Nuclear Engineering and Design, 215(1-2), p.51 - 67, 2002/06

https://doi.org/10.1016/S0029-5493(02)00041-9

原研で設計研究を進めている深海調査船(出力750kWt)DRXについて、船体傾斜及び船体運動による熱水力挙動への影響をRETRAN-02/GRAVコードを用いて調べた。深海航行時は傾斜する可能性があり、60度定傾斜した時の挙動を解析した。一次系の流れは自然循環流であるため傾斜時、流動が80%に低下する。炉出力は一旦減少するが、蒸気負荷を一定に保つと、炉心の自己制御性により制御棒操作を必要とせずに約50秒後に傾斜前のレベルに回復する。一方、船体運動の大きさは海面航行時よりはるかに小さいが、挙動を調べるために、0.2gのヒービング、及び60度のローリングを与えた。流量変動及び炉出力変動は周期に依存しており、約5秒~10秒の周期で変動の振巾が大きくなった。これは流れと外力が共振したためと考えられる。これに対して、一次系をガス加圧すると流量及び炉出力の変動が小さく抑えられることが明らかになった。

多区間封圧採水・間隙水圧測定装置の設置(AN-1号孔)

堀田 政國*; 穂刈 利之*

JNC TJ7440 99-022, 378 Pages, 1999/06

JNC-TJ7440-99-022.pdf:14.69MB

本報告書は清水建設株式会社が核燃料サイクル開発機構との契約により実施した業務成果に関するものである。本業務は超深地層研究所における研究の一環として、深度1,000mの試錐孔(AN-1号孔)において、地下水の水圧および水質の長期観測を実施するために、多区間封圧採水・間隙水圧測定装置を設置した。指定された22区間にポンピングポート、メジャメントポートが位置して、これらのポートをダブルパッカー方式で閉鎖するように設計したケーシングログに基づいて多区間封圧採水・間隙水圧測定装置を設置した。設置後に、指定された20区間を対象に多連式水圧観測プローブを設置し作動確認試験を行い、多区間封圧採水・間隙水圧測定装置が正しく設置されていること、間隙水圧測定が正しく行えることを確認した。

成層軟岩地盤の3次元変形と破壊特性に関する研究(II)

三浦 均也*; 西村 右敏*

JNC TJ1400 99-027, 32 Pages, 1999/03

JNC-TJ1400-99-027.pdf:1.45MB

近年の構造物の長大化・重量化,および丘陵・山岳地帯への構造物の建設に伴って,十分な支持力を得るために,軟岩地盤を基盤として選定することが多くなってきており,これに伴い軟岩の力学的性質の研究は,十分ではないにしてもかなり蓄積されてきている。しかし,軟岩地盤の支持力を扱った研究は少なく,3次元的な地盤変形や破壊機構については未だ不明な点が多いのが現状である。また,軟岩地盤の工学的挙動はその生成過程や構成物質によって多種多様で,実際の地盤は,多層であったり層が傾斜している場合が多く,支持力の評価は更に複雑で困難である。前年度は,模型地盤を作製し載荷実験を行うことにより,地質不連続面を有する二層軟岩盤の支持機構を明らかにし,基礎データを収集した。本報告はこれらを踏まえて,軟岩地盤の三次元的破壊現象をとりまとめ,現行の支持力算定法の軟岩地盤への適用性を検討する。また,傾斜軟岩地盤に対してBishopの分割法を修正した3次元支持力算定法を提案する。

Particle control and behaviour of neutrals in the pumped W-shaped divertor of JT-60U

玉井 広史; 竹永 秀信; 朝倉 伸幸; 東島 智; 細金 延幸; 伊丹 潔; 木島 滋; 久保 博孝; 逆井 章; 櫻井 真治; et al.

Journal of Nuclear Materials, 266-269, p.1219 - 1223, 1999/00

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(98)00687-4

ITERで必要とされる、低温高密度ダイバータプラズマと高性能コアプラズマ閉じ込めを同時に実現する制御手法の確立は急務の課題である。JT-60Uでは、ITERと同じ傾斜ダイバータ構造に改造後、その形状や排気による低温高密度ダイバータプラズマの最適化を進めてきた。また、最適化で得られた知見をもとに、ダイバータ領域と主プラズマ領域の複合制御を試みた。これは、主プラズマ密度とダイバータ中性粒子圧力とをそれぞれ別々のガスパフによって制御しようとするものである。このときの制御性の良否は両パラメータの組合せに依存し、高密度あるいは高リサイクリングになるほど制御が困難となった。これは相互のガスパフからの寄与増大によってもたらされるが、X点位置を低くしたり、排気効果を高めたりして両領域間の中性粒子遮蔽を高めると改善された。

直方体タンク液面傾斜に伴う幾何学的バックリングの境界要素解析(受託研究)

山根 祐一; 三好 慶典; 佐橋 直樹*

JAERI-Tech 97-039, 16 Pages, 1997/08

JAERI-Tech-97-039.pdf:0.68MB

直方体タンク液面傾斜に伴う幾何学的バックリングの変化を3次元境界要素法を用いて解析した。液位がHのとき、タンク底面の長さlの辺の方向への液面傾斜により、H/l0.5であれば幾何学的バックリングは増大し、H/l0.5であれば減少する。また、タンク底面の長辺の長さLに対するHの比がおよそH/L0.5であれば、短辺の長さや傾斜方向によらず、液面傾斜により幾何学的バックリングは増大する。底面が正方形であれば、液面傾斜の効果は傾斜方向に依存しない。定常臨界実験装置STACYの280T平板タンク(70cm28cm)においては、液位が40cm以下では臨界にならないように運転される。この炉心形状においては、液面Hが35cm程度より高ければ液面によって反応度は減少する。

Depth profiling of oxide-trapped charges in 6H-SiC MOS structures by slant etching method

斎藤 一成; 吉川 正人; 大島 武; 伊藤 久義; 梨山 勇; 高橋 芳浩*; 大西 一功*

JAERI-Conf 97-003, p.243 - 248, 1997/03

傾斜エッチング法を用いて、Co-線照射前後の6H-SiC MOS構造の酸化膜中の電荷分布評価を行った。その結果、照射前の酸化膜中には、6H-SiC/SiO界面付近には、負電荷が存在しており、界面から40nm離れたところには正電荷が存在していることがわかった。また負電荷の一部は、時定数の大きな界面準位が、固定電荷として振る舞っているためであることもわかった。Co-線照射すると、照射中に印加している電圧の極性によりVmgの変化は異なり、これは、印加電圧の極性によって6H-SiC/SiO界面付近に捕獲される電荷が異なるためであることがわかり、ゲートに+10Vの電圧を印加すると界面には正電荷の蓄積が起こり、-10Vの電圧を印加すると界面には負電荷が蓄積されることがわかった。傾斜エッチング法は6H-SiC MOS構造の酸化膜中電荷分布評価に有効であることが確認された。

Depth profile of trapped charges in oxide layer of 6H-SiC metal-oxide-semiconductor structures

吉川 正人; 斉藤 一成*; 大島 武; 伊藤 久義; 梨山 勇; 吉田 貞史*; 奥村 元*; 高橋 芳博*; 大西 一功*

Journal of Applied Physics, 80(1), p.282 - 287, 1996/07

https://doi.org/10.1063/1.362817

希釈したフッ酸中でのエッチング時間を変えることにより、斜めにエッチングした酸化膜を、6H-SiC基板上に作製し、それを用いて6H-SiC MOS構造を形成した。酸化膜の関数として、ミッドギャップ条件に対応するゲート電圧の変化を調べるために、高周波C-V特性の測定を行った。その結果、負電荷が6H-SiC/SiO界面近傍に蓄積し、正電荷が界面から40nmの領域に発生することがわかった。6H-SiCのカーボン面及びシリコン面上の固定電荷の深さ方向分布を調べたが、特別な違いは認められなかった。これらトラップ電荷の原因が、酸化膜中のカーボン関連の化合物の存在と合せて議論された。

Depth profile of oxide-trapped charges in 6H-SiC metal-oxide-semiconductor structures irradiated with gamma-rays

吉川 正人; 斎藤 一成*; 大島 武; 伊藤 久義; 梨山 勇; 奥村 元*; 吉田 貞史*

14th Symp. on Materials Science and Engineering, Research Center of Ion Beam Technology, Hosei Univ., 0, p.159 - 165, 1996/00

照射した酸化膜を斜めにエッチングした傾斜酸化膜を用いて、膜圧の異なる6H-SiC MOS構造を作製し、そのC-V特性を用いて照射によって蓄積した固定電荷の深さ方向分布を求め(傾斜エッチング)、極めて長い緩和時間を持つ界面準位が6H-SiC/SiO界面近傍に存在する可能性を調べた。その結果、6H-SiC/SiO界面から離れた酸化膜内部には正の、6H-SiC/SiO界面近傍には負の固定電荷が蓄積していることがわかった。また界面近傍の負の固定電荷の一部は電荷のやりとりをしない極めて長い緩和時間を持つ界面準位である可能性のあることがわかった。