JOPSS:検索結果一覧

論文

D $_{2}$ /He混合ガスの室温連続分離実験

丹澤貞光; 廣木成治; 阿部哲也

真空, 46(3), p.154 - 157, 2003/03

https://doi.org/10.3131/jvsj.46.154

吸着剤を充填した配管中に混合ガスを通過させ、吸着親和力の違いによって通過速度に差が出現することを利用して、混合ガスを各成分ごとに分離し、そのガス成分を、バルブ操作によって適時抜き出すという方法を開発(連続循環クロマト法,Continuous Circulation Chromatograph method,C $^{3}$ 法)し、それを軽水素とヘリウムの混合ガス分離に適用し、99%以上の純度で各成分に分離できることを報告した。今回は、本技術の核融合実燃料へ適用できることを実証するため、D $_{2}$ /Heの混合ガスを用いて実験を行ったので、その結果を報告する。

論文

全フッ素化化合物の連続循環ガスクロマトグラフによる分離基礎実験

丹澤貞光; 廣木成治; 阿部哲也; 二ツ木高志*; 田嶋義宣*

真空, 46(1), p.44 - 48, 2003/01

https://doi.org/10.3131/jvsj.46.44

半導体製造工場では、ドライエッチング工程や薄膜形成工程などにおいて、全フッ素化化合物であるPFC(PerFluoroCompound)ガスを作業ガスとして使用している。PFCガスについては、地球温暖化防止を目的とした京都議定書の結果を踏まえ、自主的排出削減が半導体業界などで行われつつある。そのため、排出にあたっては種々の方法によって無害化処理が試みられているが、(1)完全に分離・無害化することは難しい,(2)回収再利用が難しい,(3)処理設備の建設費あるいは運転経費が非常に高くなる、という問題がある。筆者らは、これまで核融合炉の排気ガスを構成する未反応燃料成分(水素同位体)とヘリウム燃焼灰を選択的に分離し、未反応燃料成分を燃料として再利用することを目的として吸着材入分離カラムを用いた連続循環クロマト法(Continuous Circulation Chromatograph method,以下C $^{3}$ 法と略記)を研究してきた。今回、このC $^{3}$ 法を沸点が僅差(沸点差0.6K)のため、通常使われている深冷蒸留分離方式では分離が非常に困難といわれているCF $_{4}$ /NF $_{3}$ 混合ガスに適用し両成分の選択分離を試みた。その結果、吸着剤として活性炭を充填した分離カラムを用いることによって、室温及び大気圧以下の条件下で各々99%以上の純度を持つCF $_{4}$ 及びNF $_{3}$ に分離することができた。また同時に、連続分離処理を行うために必要な装置の運転制御用基礎データも取得した。

論文

H $_{2}$ /He混成ガスの連続分離基礎実験

丹澤貞光; 廣木成治; 阿部哲也; 猪原崇*

真空, 44(7), p.667 - 670, 2001/07

https://doi.org/10.3131/jvsj.44.667

重水素(D)-トリチウム(T)を燃料とする核融合炉(D+THe+n)では、反応灰物質としてヘリウム(He)が炉心プラズマ部で生成する。このHe不純物が炉心部に蓄積すると燃料濃度の低下による核融合出力の低下を引き起こし、正常な炉の運転が阻害される。そのため、炉心部のHe不純物を炉外に真空ポンプで排気除去する必要がある。一方、連続排気ができ、He等の特定ガスのみを連続排気(選択排気)できるポンプは実用化されていない。そのため、現有の真空ポンプではHe不純物と未反応燃料の混合ガス(未反応燃料90%)を排気することになり、燃料利用効率を向上させるうえで、排気ガス中から未反応燃料を分離回収し、再使用することが是非とも必要である。ここでは、H $_{2}$ /He混合ガスを例として、選択排気技術についての基礎実験を行ったので報告する。

報告書

北延NATM坑道における緩み領域の真空透気試験

山田文孝*; 喜多治之*; 中田雅夫*

PNC TJ7176 98-002, 135 Pages, 1998/03

PNC-TJ7176-98-002.pdf:4.33MB

岩盤に空洞を掘削すると、その影響で周辺岩盤には様々な変化が生じる。なかでも壁面近傍では、発破による振動や掘削後の応力再配分によって既存亀裂が開口したり新たな亀裂が生じることで、岩盤の力学特性や水理特性が変化する。本業務は、岐阜県土岐市東濃鉱山北延NATM坑道の試錐孔において、真空透気試験により坑道周辺岩盤の透気性分布を求め、亀裂状況の変化を透気性という指標で評価することによって、掘削による上記の影響が及ぶ範囲(掘削影響領域)を特定することを目的とする。真空透気試験では、ダブルパッカーにより試錐孔内に設けた「測定区間」内の空気を真空ポンプにより排除する。吸引を続けて定常状態になった時点の測定区間圧力・吸引空気流量、並びにポンプ停止後の圧力回復特性は測定区間周辺岩盤の透気性に依存するので、これらのデータから岩盤の透気性を算定することが可能である。試錐孔に沿ってパッカーを移動させて測定を繰り返すことにより周辺岩盤の透気性分布を求めることができる。発破掘削区間と機械掘削区間に削孔された4本の試錐孔において試験を実施した結果、掘削影響領域は機械掘削区間よりも発破掘削区間で相対的に大きく、また坑道西側の粗粒砂岩部分よりも坑道東側の細粒砂岩部分で大きいという結果を得た。さらにボアホールテレビ観察の結果得られた開口亀裂分布と比較することにより、より詳細に岩盤内の亀裂状況を把握することができた。

論文

セラミック被覆電線を用いたターボ分子ポンプ用モータの試作

廣木成治; 阿部哲也; 井口昌司*; 山田浩一*; 高山勝*; 村上義夫

真空, 38(3), p.291 - 294, 1995/00

https://doi.org/10.3131/jvsj.38.291

核融合炉環境のように高放射線場において使用可能な真空ポンプを開発するため、セラミック被覆電線を用いたターボ分子ポンプ用モータを試作した。モータのコイル用電線は普通、高速回転の巻線機にかけられるため、その絶縁層には過酷な曲げの力や引張り力が加わっても剥離しないこと、適当な滑りを有すること等の特性が要求される。この特性を満たすため、セラミック被覆電線はセラミックスと有機物の多層構造となっており、巻線後にコイルを焼成し、一体化する。試作したモータの大気中回転試験では、固定子コイルの絶縁に有機物を使用した従来品とほぼ同等の性能が得られた。

報告書

原研AVFサイクロトロン装置の真空排気系

中村義輝; 石堀郁夫; 奥村進; 奈良孝幸; 横田渉; 福田光宏; 上松敬; 荒川和夫; 水橋清; 佐野正美*; et al.

JAERI-M 94-007, 74 Pages, 1994/02

JAERI-M-94-007.pdf:2.99MB

放射線高度利用研究を推進するため原研AVFサイクロトロン装置が設置された。このサイクロトロン装置は、2台のイオン源、イオン入射ライン、AVFサイクロトロン本体および8本の主ビーム輸送ラインから構成される。各系における到達圧力は、主として残留ガスとの荷電変換に起因するイオンビームの損失をもとにして決定した。また具体的に機器を配置した場合について、全真空セクションにおける圧力分布を評価し、目標の到達圧力が達成できることを確かめた。各系の仕様は、清浄な真空、保守の容易さあるいは高信頼性の確保などの設計指針に基づいて検討するとともに、最終的な真空排気系の構成内容も記述した。さらにサイクロトロン本体の排気特性測定、残留ガスの分析および真空計の信頼性確認試験などの結果について示した。

報告書

Test of the scroll pump in the JAERI fuel cleanup system in the Tritium Systems Test Assembly; JFCU scroll pump test and result, JFCU stand alone tritium test 2

林巧; 小西哲之; 大平茂; 中村博文; 井上雅彦*; 渡辺哲郎*; 平田一弘*; 成瀬雄二; 奥野健二; Barnes, J. W.*; et al.

JAERI-M 93-094, 54 Pages, 1993/03

JAERI-M-93-094.pdf:1.32MB

日米協力AnnexIVに基づいて米国ロスアラモス国立研究所のトリチウムシステム試験施設(TSTA)で行われている原研製の燃料精製システムの試験において、オイルフリー粗引き真空ポンプの1種であるスクロールポンプの軽原素ガスの排気特性を閉システムで測定した。圧縮比、到達真空などの性能は吐出側圧力の影響を受け、またガス種によって著しく異なることが見出された。特にH $_{2}$ ,D $_{2}$ では性能は著しく劣化し、後段にメタルベローズポンプを設置することによって初めて窒素と同程度の排気が可能となる。水素同位体について排気特性は質量の増加と共に改善し、純トリチウムガスについてヘリウムとほぼ同等の結果が得られた。

論文

Development of large oil-free roughing pump for tritium service

林巧; 小西哲之; 山田正行; 松田祐二; 井上雅彦; 中村卓也; Takanaga, M.; 成瀬雄二; 奥山展久*

Fusion Technology, 19(3P2B), p.1663 - 1667, 1991/05

https://doi.org/10.13182/FST91-A29580

核融合燃料循環系及び安全系においては、真空排気、ガス移送等の操作にともない、オイルフリー真空ポンプが必要である。当研究室では、これら高レベルトリチウム使用に適合する大容量完全オイルフリー真空ポンプを開発した。ポンプは4段圧縮往復動型で、軸封には2重ベローズ、ピストンリングには炭素含浸ポリイミドを用い、高気密で完全オイルフリー(接ガス部)なものとした。水素、重水素(D $_{2}$ )、ヘリウムや窒素を用い、閉ループで排気性能試験を実施したところ、吸込圧力10Torr以上で、180m $^{3}$ /hr(D $_{2}$ )と安定した排気速度が得られた。10Torr以上では、ガス種に依存して排気速度は小さくなり、到達真空度は約1Torr(D $_{2}$ )であった。以上の結果から、吸込圧力数Torr以上の粗引き用真空ポンプとして、十分満足のいく性能をもつことがわかった。

論文

磁場・高温・腐食性ガスに強いセラミックス製の高真空ポンプ

村上義夫

エネルギーフォーラム, 0(9), 112 Pages, 1989/00

原研では核融合炉の燃料給排気系に用いる真空ポンプとして総セラミックス製の回転体(羽根車)を高速で回転させる方式のダイナミックポンプの可能性を追求し、このほど毎秒500lの気体を移送する能力を持つセラミックターボ分子ポンプの開発に成功した。今回開発に成功したポンプは羽根車の直径が210mm、段数が16段の中型機で、回転体の全長は640mm、重量は約19kgである。これを4-5気圧の圧縮気体を動力として25000rpmで回す。気体軸受け、ガスタービンを用いた総セラミックス製のターボ分子ポンプが実用になると、核融合炉だけでなく、強磁場を発生する機器や高温・放射線下などの特殊環境で使用しなければならない真空機器にも有益である。また腐食性気体を取り扱う半導体製造装置などにも利用できる。一方セラミック回転体技術は小型発電機等のガスタービンエンジンの開発にも少なからぬ影響を及ぼすものと思われる。

報告書

バッファー・リング付高純度ゲルマニウム検出器

石井三彦; 大島真澄; 松崎幀市郎*; 武谷汎*

JAERI-M 8069, 21 Pages, 1979/02

JAERI-M-8069.pdf:0.76MB

高純度ゲルマニウム検出器素子に、特殊な構造「バッファーリング」を持たせることによって、その逆耐電圧特性を著しく改善することが出来た。この報告ではバッファーリングを有する素子の製作方法を詳細に述べる。またこれらの素子を用いて線検出器を完成させるために、高性能で簡便な真空ポンプ兼クライオスタットを開発した。

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