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桐山 幸治*; 塩飽 秀啓; 望月 哲朗*; 菖蒲 敬久*; 戸澤 一清*
JAERI-Tech 2005-003, 36 Pages, 2005/03
JAERI-Tech-2005-003.pdf:4.19MB
大型放射光施設SPring-8に設置した原研アンジュレータービームラインBL11XUにおいて、液体窒素冷却分光器(以下、分光器)に見られる振動及び出射光の時間的強度変化を抑制するために、分光結晶の振動対策を行った。振動の種類や振幅を測定した結果、1
10Hz, 30Hz, 50Hzの振動成分が特に顕著だった。分光器のブラッグ角や分光結晶を冷却する液体窒素循環冷却装置や真空系機器の運転条件を系統的に変化させて調べた結果、これらの振動源は液体窒素の流れによるものと分光器外部の機器からの伝播によるものということがわかった。さらに、循環させている液体窒素の流量・内圧の不規則な変動と、温度に温度調整による一定周期の変動が見つかった。そこで、それぞれの原因に対策を行った結果、振動の除去、もしくは減少させることができた。また、液体窒素の流量・内圧の変動も抑えることができた。その結果、出射光の時間的強度変化は対策前に4.47%(標準偏差:0.0113)であったが、対策後は0.85%(標準偏差:0.0011)と減少し、出射光強度の安定性が改善された。今回BL11XUで行った振動対策は、液体窒素冷却分光器を持つSPring-8の他のビームラインに対しても十分有効だろう。
戸澤 一清*; 桐山 幸治*; 三井 隆也; 塩飽 秀啓; 原見 太幹
AIP Conference Proceedings 705, p.671 - 674, 2004/00
大型放射光施設SPring-8において原研ビームラインBL11XUの分光結晶として、水冷ダイヤモンド結晶に代わり液体窒素冷却Si結晶を導入した。6keVから70keVまでの利用エネルギー全範囲でX線性能を向上させるために、Si(111)及びSi(311)の2個の結晶面を入射X線に垂直な水平軸(X軸)駆動ステージにより切り替えることのできるシステムを採用した。まず、結晶ホルダの組立などにより結晶に発生する歪みを見積もるために、結晶ホルダに結晶を組み込んだ状態における結晶性の評価をオフラインで行った。MoK
線を用い二結晶平行配置で両結晶面の第二結晶についてX線の入射位置を変化させてロッキングカーブ測定を行った。得られたロッキングカーブの半値幅はいずれもX線の入射位置に依存せず一様で、理論値とほぼ同等であり、結晶性が良いことがわかった。BL11XUにおいてアンジュレータ光を用いて強度測定及びロッキングカーブ測定を行った。結果的に、いずれの結晶面も十分な出力強度の増加が得られ、高熱負荷によるロッキングカーブの半値幅の増幅もなく、X線性能の飛躍的な向上が実現した。
桐山 幸治*; 塩飽 秀啓; 戸澤 一清*
JAERI-Tech 2003-061, 21 Pages, 2003/07
JAERI-Tech-2003-061.pdf:3.25MB
X線の質及び強度を向上させるために、BL11XUでは液体窒素冷却したシリコン分光結晶(Si(111)とSi(311))を導入した。その分光結晶の冷却には内部循環方式の液体窒素循環冷却装置を採用した。この液体窒素冷却シリコン結晶を導入した後に放射光利用実験を円滑に進めるためには、液体窒素温度付近まで分光結晶を、安全かつ短時間に冷却することが望まれている。しかし、これまでは簡便な取り扱い説明書しか無く、立ち上げ手順や操作手順が系統的にまとめられていないために、必ずしも効率の良い作業ができるとはいえなかった。そこで今回、BL11XUで使用するために液体窒素循環冷却装置の取り扱い上のノウハウを含む系統的な手順書としてまとめた。その結果、装置本体の立ち上げを間違いなく確実に行うことができるようになり、速やかな装置立ち上げが可能となった。
綿貫 孝司
フィルムバッジニュース, 0(232), p.6 - 10, 1996/04
放射線化学を始め食品照射などの放射線照射に用いられる照射用線源として1960年代に計画された照射用大出力X線発生装置(200kVp、1000mA)の概要と建設期に遭遇した技術的問題点等と現在における開発動向を述べる。また、「照射液体窒素中におけるオゾンの爆発危険性」および「放射線照射作業者にみられた皮膚障害事例」から放射線照射利用における安全確保の在り方を述べる。
曽根 徹; 青山 卓史
PNC TN9520 95-015, 15 Pages, 1995/08
高速実験炉「常陽」の1次系カバーガス中の不純物(KR、XE)の分析法として、カバーガス濃縮装置の操作法、GE半導体検出器による
線計測装置の操作方法及びデータ処理法についてまとめた。
榎枝 幹男; 河村 繕範; 奥野 健二; 西川 正史*; 田中 健一*
Fusion Technology, 26(3), p.664 - 667, 1994/11
増殖ブランケットからトリチウム回収を行うためには、ブランケットパージガス中に含まれる1000ppmH
と10ppmHTをHeより分離しなければならない。このヘリウム分離プロセスとして液体窒素温度の低温吸着方式が有望とされている。本報告では、実際にトリチウムを用いた実ガス条件で、低温吸着塔の操作特性について実験データを得た。得られた実験結果より、HT/Hの分離係数は約2であり、吸着速度としては物質移動係数1.5cm/sに相当することが明らかとなった。また実験データの解析を行う過程で開発した計算プログラムの妥当性が確認された。本報告の成果により、増殖ブランケットトリチウム回収系での低温モレキュラーシーブ塔の設計及び運転性能予測が可能となった。
片桐 政樹; 伊藤 博邦
Radiation Detectors and Their Uses,Proc of 8th Workshop; KEK Proc. 94-7, 0, p.174 - 178, 1994/00
測定現場でのガンマ線スペクトロスコピーに欠かせないGeガンマ線検出器の小型化の研究を行った。液体窒素温度(77K)上での冷却に小型スターリング冷凍機を用いた小型電気冷却式Geガンマ線検出器を開発した。本方式を用いた場合の大きな問題点であるエネルギー分解能のマイクロフォニック雑音による劣化を雑音低減法を考察することにより解決した。AC電圧を定格の11Vから8Vに落として運転しかつスペクトロスコピーアンプの時定数を1
secに設定した場合、考案した低減法を用いることにより従来の液体窒素冷却法とほぼ同等のエネルギー分解能を有することがわかった。また、スペクトルアナライザとデジタルオシロスコープを用いて雑音スペクトル解析を行うことによりエネルギー分解能劣化原因の究明を行った。
長谷川 信; 宮本 泰明; 萩原 正義; 島崎 善広
PNC TN8410 92-287, 70 Pages, 1992/10
ラマンレーザー装置を低温化することにより,高効率で発振することは良く知られていることである。本研究では,ラマンレーザー装置を液体窒素温度に冷却した条件とブライン温度(-50度C)に冷却した条件の2ケースについて,実験による確認及び解析検討を実施した。その結果,液体窒素温度条件では,ビームの揺らぎ現象が起こり,不安定なラマン変換を発生させるとともに,マルチパスも設計条件とおりに設定できなかった。以上の現象をシミュレーション解析で推定した結果,(1)マルチパスミラー上部,下部及びマルチパスミラー開孔部付近で発生する流動の乱れが,ビームの揺らぎ原因であること(2)マルチパスミラーの温度差による不規則な変形による曲率変化とマルチパスミラー開孔部に集中する応力による歪みが原因であることが分かった。この液体窒素冷却でのそれぞれの問題点を,ブライン(-50度C)冷却温度まで高めることで解決した。また,改善された条件でラマン変換試験を実施した結果,ラマンエネルギーだけについてみれば,ブレークダウンの発生し易い液体窒素条件よりも,ブライン冷却の方が有利であった。
萩原 正義; 宮本 泰明; 長谷川 信
PNC TN8410 92-094, 36 Pages, 1992/04
液体窒素冷却方式によるラマンレーザーの低温化において発生した問題の改善策としてブライン冷却方式を検討した。その結果を以下に示す。(1)ラマンレーザー特性において,1.ラマン変換効率は設計パス回数の37パスとすれば飽和変換領域に達すること。2.銅ミラーの変形量は液体窒素冷却に比べ,上下で約1/5,表裏面で約1/3となり,マルチパス形成上,問題はないと考えられること。3.ブライン冷却にした場合,ガス流動速度は液体窒素冷却の約半分以下と推測される他,ミラー穴付近の複雑な流動も解消されることが期待されるため,ビームの揺れは現状より改善されると思われること。(2)ブライン循環システムについて,1.噴流方式が最適と思われること。2.噴出速度を5m/s程度とすれば,流れによる攪拌効果が期待できること。3.冷媒としてメタノール(60wt%)で充分冷却可能であること。4.冷媒及び冷凍機に対して、官庁申請等を必要としないこと。
三井 靱*; Okada, Y.*; Sakai, F.*; 井出 隆裕*; 平田 一弘*; 山西 敏彦; 奥野 健二; 成瀬 雄二; 山本 一良*; 金川 昭*
Fusion Technology, 19(3P2B), p.1646 - 1650, 1991/05
水素同位体分離を行う熱拡散塔では、塔壁を極低温に冷却する(深冷壁を採用する)ことで、分離係数を大幅に増大しうることが解析研究により示されている。本研究では、上記深冷壁の効果を実証するために、液体窒素冷却の熱拡散塔でH-D系の分離を行い、通常の水冷却による実験結果との比較を行なった。用いた熱拡散塔は、内径29.4mm熱線有効長920mmであり、熱線と冷壁の温度差を1000Kとした。その結果、水冷却の塔では、最高操作圧力が100kPaであるのに対し、深冷壁の塔の最適操作圧力は26kPaであり、分離係数が6.6倍にまで増大することが認められた。深冷壁効果は、熱線温度を低くしHDの生成を抑えることでより顕著となり、温度を473Kにした場合、分離係数は水冷却の塔の(
T=1000K)18.3倍に達した。
笠井 昇; 瀬口 忠男
JAERI-M 90-155, 35 Pages, 1990/09
本報告は、FRPおよび高分子材料の放射線劣化におよぼす照射温度効果について検討するため、1989年3月に高崎研究所線照射室に設置された極低温照射試験装置の運転特性について調べたものである。装置は円筒状の照射容器の外周に18本のCo-60線源を配置する方式で、液体窒素用と液体ヘリウム用の2種類の照射容器が用いられる。装置の運転特性は、主に照射の線量率と照射容器内の液化ガスの蒸発量について調べた。線量率は液体窒素用照射容器で3.5
10
R/h(9.010
C/kg・h)液体ヘリウム照射容器で3.010R/h(7.710C/kg・h)であった。照射容器内の液化ガスは照射により蒸発量が多くなり、液体ヘリウムでは照射時において未照射時の30倍の蒸発量であった。本装置では照射時において、液体窒素や液体ヘリウムの供給および液面制御が正常に行われることが確かめられた。
U中島 豊
Annals of Nuclear Energy, 7(1), p.25 - 40, 1980/00
被引用回数：5 パーセンタイル：53.45(Nuclear Science & Technology)原研リニアック中性子飛行時間スペクトロメータで天然ウランの中性子透過率の測定を行い、面積法でウラン-238の中性子共鳴パラメータを求めた。20eVから4.7keVまで180コのS波共鳴パラメータをえることができた。この実験の特長は、(1)バックグランドをできるだけ正確に決めたこと、(2)液体窒素でサンプルを冷却しドップラ効果による共鳴準位の拡がりを小さくして測定したことである。得られた共鳴パラメータは、大よそ1keVまでは米国コロンビア大学およびユーラトムのCBNMで以前に測定されたものと良く一致しているが、それよりエネルギが高くなるとコロンビア大学の値より大きくCBNMの値より小さくて、CBNMの値に近い。共鳴パラメータの統計的性質を調べ、DYSONとMEHTAの理論と一致することが確かめられた。
武久 正昭; 吉田 健三; 川上 和市郎; 瀬口 忠男; 田中 隆一; 渡辺 博正; 綿貫 孝司; 菊池 榮助
JAERI-M 6363, 27 Pages, 1976/01
電子線を照射した液体窒素の爆発に至る因果関係を明らかにする目的で実験的検討を行ない、次の諸事実が明らかになった。1)液体窒素中の溶解酸素が照射によりオゾンとなる。オゾンは液体窒素が蒸発する際、液体窒素液面上の器壁に残留する。これがせまい空間または多孔質体中でおこると局所的に高濃度オゾンが生成しやすい。2)オゾンを含む液体窒素は安定であり、爆発しない。3)濃縮された液体オゾン、固体オゾンは摩擦熱、電気スパークなど着火源があれば爆発する。4)オゾンは有機物が存在しなくても爆発する。5)爆発は窒素が蒸発した後オゾンが気化する際おこりやすい。6)高濃度のガス状オゾンは室温でも自発分解する。有機物が存在すると爆発はおこりやすくなる。以上の実験事実にもとずき液体窒素を冷却剤とする照射実験の安全対策について述べた。
森山 昇; 助川 友英; 徳永 興公; 池添 康正; 佐藤 章一; 団野 晧文
JAERI-M 6301, 13 Pages, 1975/11
低温化学照射装置は、液体窒素を多量に必要とするためそれを運転するためにJRR-3の炉室へ、特に原子炉の稼動中に液体窒素を運搬することは一つの問題点であった。この問題点を解決するために炉室外に内容積2600lの液体窒素貯蔵タンクを設置し、このタンクからステンレス製の真空断熱配管により、直接低温化学照射装置へ液体窒素を供給することとした。この液体窒素供給系の改良により、低温化学照射装置の運転能率は著しく向上した。
