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佐々木 幸太*; 遊佐 訓孝*; 若井 隆純; 橋爪 秀利*
Electromagnetic Nondestructive Evaluation (XVIII), p.244 - 251, 2015/06
被引用回数：0 パーセンタイル：0.05(Mechanics)This study reports evaluations of applicability of a microwave nondestructive testing method for a flaw inside heat exchanger tubes in JSFR, which is a straight long-range tube whose diameter is 11.0 mm. Design of microwave probe profile on the basis of numerical simulations on transmission characteristics at the probe are carried out and the plate-structure microwave probe which enables to largely introduce microwaves into a pipe is confirmed. Experimental evaluations using straight brass pipe whose diameter and length are 11.0 mm and 12.0 m, respectively, reveal that good agreement between predicted location of a flaw and true locations.
町田 昌彦; 酒井 滋樹*
Physical Review B, 70(14), p.144520_1 - 144520_6, 2004/10
被引用回数：33 パーセンタイル：77.86(Materials Science, Multidisciplinary)高温超伝導体は、その結晶構造が超伝導及び絶縁体(物質によっては半導体や金属)の積層構造からなっており、積層方向に対して弱くジョセフソン結合していることが知られている。また、最近、超伝導体に対するナノファブリケーション技術が発達してきたため、人工的にも積層型のジョセフソン接合が作られるようになっている。本論文では、この積層型ジョセフソン接合の超伝導位相のダイナミクスを記述する理論を構築し、基本方程式を導出した。また、この基本方程式から、超伝導位相の微小振動(プラズマモード)の分散関係を示し、超伝導プラズマモードがどのように励起されるかを示した後、縦プラズマを励起してモード変換により電磁波へと変換可能であること等を議論し、電磁波発振源としての可能性についても記している。
Bulanov, S. V.*; Esirkepov, T. Z.; Koga, J. K.; 田島 俊樹
Plasma Physics Reports, 30(3), p.196 - 213, 2004/03
被引用回数：132 パーセンタイル：95.86(Physics, Fluids & Plasmas)放射の反作用の効果が優勢な条件の下でのプラズマ粒子と相対論的高強度電磁波との相互作用,レーザー-クラスター相互作用による短パルス電磁放射、及び薄いプラズマスラブへの放射圧の作用によるイオン加速について考察する。さらに、対向伝播プラズマ破砕波すなわち相対論的飛翔放物鏡によるレーザーパルス圧縮,周波数上昇、及び集光に基づいて、超高強度電磁場を生成する手法についても示唆する。
町田 昌彦
Physica C, 388-389, p.679 - 680, 2003/05
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Physics, Applied)現在、磁場中で層状高温超伝導体が示すジョセフソン磁束状態が多くの研究者の興味を惹いている。これは、ジョセフソン磁束が運動する際にプラズマを励起し電磁波を発振したりすることが知られている一方、静的磁束状態がこれまでの磁束状態に対する理解を超えた振る舞いをすることが分ってきたからである。本発表では、このジョセフソン磁束状態の磁場及び温度依存性を調べるため行った結合サインゴルドン方程式に対する大規模数値シミュレーション結果について報告する。また、上記方程式に対し時間発展を追跡しジョセフソン磁束の運動とともに磁束とサンプルエッジとのマッチングにより電気抵抗の磁場周期性が得られることについても同時に報告する。
南波 秀樹
エネルギーレビュー, 22(4), p.8 - 10, 2002/04
放射線を物質に照射した時におこる現象は、
線照射の場合は、電子線照射と同様に、物質にエネルギーを付与することによって生じているものである。一方、イオンビーム照射の場合は、このエネルギー付与に加えて、物質の導入や核変換も惹き起こす。これらの放射線の物質に対しておこす作用と、それを利用した応用例について解説する。
渡辺 俊樹*; 真田 佳典*; 藪内 聡
JNC TY7400 2000-001, 72 Pages, 2000/03
JNC-TY7400-2000-001.pdf:4.01MB
本研究では、地下に電磁波エネルギーを送り込み、それに対する地下の応答を観測することにより地下構造を解析する地球物理学的調査において、正弦波的に変化する電磁エネルギーの周波数を高精度に制御し、連続して長時間地下に送り込む手法について研究開発を行った。本手法を採用することによって、調査深度の拡大や解析精度の向上ならびに調査機器の小型化を目指した。本報告書は本研究テーマのうち数値シミュレーションおよびデータ解析技術に関する研究の報告である。電磁波動現象は周波数によって挙動が大きく異なるため、周波数が数HZ
数KHZ程度の低周波数を利用した電磁探査法および周波数が数十MHZ数GHZ程度の高周波数を利用した地下レーダー法のそれぞれについて電磁波動現象のシミュレーションを行った。次に、本調査手法の主な適用対象を岩盤内のフラクチャおよび含水破砕帯と想定し、地下レーダー法による岩盤内の微細構造の検出の可能性について検討した。次に、計測した電磁波動データから岩盤内部の物性値分布を求めるインバージョン解析手法について、数値実験および実データへの適用を行った。さらに、高分解能な時間-周波数解析アルゴリズムについて検討した。
鈴木 敬一*
JNC TJ7420 2000-007, 28 Pages, 2000/03
JNC-TJ7420-2000-007.pdf:11.92MB
連続波レーダー実験機を用いて,反射係数を測定しインピーダンスを求める実験を実施した。測定対象は,空気,水,地面である。測定の結果,アンテナの接触する媒質により,インピーダンスの値が異なることがわかった。本実験結果で得られた知見を詳細に解析することにより,電磁ACROSS(Accurately Controlled Routine Operated Signal System)(またはACROSSレーダ)のハードウェアへの発展が期待される。
町田 昌彦; 小山 富男*; 田中 秋広*; 立木 昌
Physica C, 330(1-2), p.85 - 93, 2000/03
被引用回数：116 パーセンタイル：95.94(Physics, Applied)高温超伝導体の単結晶は、層状構造を示し、原子スケールの超伝導層と超伝導特性を示さないブロック層とから構成される多層膜超伝導体である。特に、ブロック層が絶縁体である物質では、単結晶は、自然にジョセフソン接合の積層列を与え、応用上、非常に有利な条件を有していることが知られている。本論文では、このジョセフソン接合列が磁場下でどのような電磁レスポンスを与えるかを数値シミュレーションし、その結果、ジョセフソン磁束量子と横プラズマモードが結合して、電磁波の超放射状態が現れることを示した。この結果は、正に磁束量子を直流電流の下で運動させて、電磁波のレーザー発振を可能にさせるという新しい高温超伝導体の応用例を基礎づけ、提案するものである。
西田 薫*; 前村 庸之*
JNC TJ7400 2000-004, 102 Pages, 2000/02
JNC-TJ7400-2000-004.pdf:5.64MB
岩盤内に空洞を掘削すると、周辺岩盤に不飽和領域が発生する可能性がある。この不飽和領域では、岩盤の酸化還元状態が変化し、物質移行特性が変化する可能性があるため、その範囲を定量的に把握することが重要である。しかし、そのような手法は十分に確立されていない。本研究は、岩盤中の不飽和領域を定量的に把握できる計測手法を開発し、実用化を図ることを最終目標としている。今年度は基礎的研究として、1)改良型棒状TDRプローブの適用性試験、2)パッカー式プローブの問題点の調査と仕様・構造の改良に関する試験、3)TDR波形の自動読み取りに関する既存技術の調査および自動化方法の提案、4)低比抵抗岩盤に適用するためのTDRプローブの改良に関する試験を行い、以下の知見を得た。1)改良型棒状TDRプローブの有効性を確かめた。2)電磁波の影響範囲は、最大でプローブ間隔程度であり、プローブ間隔が大きくなると測定される比誘電率は小さくなる。プローブ長さは測定値に影響しない。3)TDR波形の自動読み取り方法としては微分法が最適である。
町田 昌彦; 小山 富男*; 立木 昌*
Proceedings of SPIE's 1998 Annual Meeting, Vol.3480, p.188 - 199, 1998/07
現在、層状超伝導体におけるランダウ減衰のほとんど影響を受けない超伝導プラズマが多くの研究者の興味を引いている。特に、このプラズマを何らかの形で励起しそれを工学的に応用しようとするプランは、マイクロ波帯の新しい発振源を与えるものとして非常に重要である。そこでわれわれは、超伝導体中で磁場が磁束量子として量子化される性質に注目し、それを電流で駆動することによりプラズマを励起できる可能性について調べた。まず、経路積分法を用いて微視的理論から古典的運動を記述する方程式を導出し、それの直接数値シミュレーションを行う。シミュレーションでは、電流・電圧特性や計算領域両端での電場の振動などが測定される。シミュレーション結果は、興味深く磁束が格子を組んで流れる時は、規則的な電磁波が発振されるが、電流が高くなり格子が不安定になるとカオス的なノイズが混じり始めることを見いだした。
木名瀬 栄
高度人体ファントム専門研究会成果報告書, p.23 - 89, 1998/06
本報告は、物理/数学ファントムを用いた放射線防護や電磁波の生体影響研究分野の現状を紹介し、それぞれの分野でのファントムに関する課題を整理したものである。なお、本報告は、1996~1997年度に渡って活動した日本保健物理学会「高度人体ファントム専門研究会」の成果報告書の一部を成すものである。
町田 昌彦; 小山 富男*; 高橋 三郎*; 立木 昌*
Adv. Supercond., X, p.43 - 46, 1998/00
異方性の強い高温超伝導体において実験的に観測されてきた固有ジョセフソン効果を説明するため、超伝導横及び縦プラズマ振動に対する直接数値シミュレーションを行った。C軸に平行な輸送電流の下では、縦プラズマ振動に対する不安定性が起こり電荷密度波が生成されることがわかった一方、C軸平行な輸送電流とC軸垂直な磁場下においては、磁束フロー状態において横プラズマモードが励起され試料表面で電磁波への変換が可能であることが分かった。数値シミュレーションされる方程式は、サイン・ゴルドン方程式の変形版であり、シミュレーション領域は、基本的に2次元であるが、縦プラズマのみに着目する場合は、一次元に帰着される。方程式の持つ非線形故、数値シミュレーション技法の開発には幾つかの新しい手法が用いられている。
長谷川 健; 真田 佳典*; 山下 善弘*; 渡辺 俊樹*
PNC TN7410 97-036, 67 Pages, 1997/08
本研究では、地下に電磁波エネルギーを送り込み、それに対する地下の応答を観測することにより地下構造を解析する地球物理学的調査において、正弦波的に変化する電磁エネルギーの周波数を高精度に制御し、連続して長時間地下に送り込む手法について研究開発を行っている。本手法を採用することによって、調査深度の拡大や解析精度の向上ならびに調査機器の小型化を目指す。本年度は、広帯域にわたる電磁波現象の特性を把握するために、送信周波数が数十Hz数kHzと比較的低い周波数帯を利用して電磁誘導現象による地下の応答を測定し地下構造を解析する方法、及び、周波数が数十MHz数GHz程度の高い周波数帯を利用して、電磁波動の透過・反射現象から岩盤内の微細な構造(割れ目など)を検出する方法について、計算機シミュレーションにより検討した。
S.L.Allen*; M.D.Brown*; J.A.Byers*; T.A.Casper*; B.I.Cohen*; R.H.Cohen*; M.E.Fenstermacher*; J.H.Foote*; E.B.Hooper*; C.J.Lasnier*; et al.
Physical Review Letters, 72(9), p.1348 - 1351, 1994/02
被引用回数：17 パーセンタイル：72.37(Physics, Multidisciplinary)電子サイクロトロン周波数(140GHz)の大出力マイクロ波(
1GW,20ns)の高密度プラズマ(2.4
10
m
)中での吸収・伝播の実験結果の報告である。吸収は非線型理論で予測されるように大出力領域では減少することが初めて見出された。しかし、マイクロ波ビームを磁力線に平行方向に広げることにより、大出力マイクロ波の吸収は、線型吸収程度まで著しく改善することがわかった。
Musyoki, S.*; 坂本 慶司; 渡辺 聡彦*; 佐藤 信之*; 横尾 邦義*; 小野 昭一*; 川崎 温*; 小林 孝幸*; 田辺 英二*; 志甫 諒
JAERI-M 92-071, 12 Pages, 1992/05
ミリ波及びマイクロ波領域の大電力電磁波発振・増幅器の一つに、自己共鳴型ペニオトロンがある。これは回転電子ビームを発生させ、その運動エネルギーを電磁波に変換するものであるが、発生する電磁波の位相速度(導波管内)を光速と一致させることにより、電子の回転エネルギーのみならず進行方向の運動エネルギーをも電磁波のエネルギーに変換できるため、極めて高効率の電磁波生成が可能となる。本論文では、原研における大電流インダクションライナックLAX-1(電子ビームパラメーター:1MeV,3kA)を電子ビーム源とした時の10GHz、2GWの出力を目標とした自己共鳴型ペニオトロンの設計結果を報告する。
江藤 次郎*; 鈴木 圭*; 田辺 博三*; 中山 雅; 棚井 憲治; 須山 泰宏*
no journal, ,
地層処分の性能確認モニタリングに関する技術開発では、モニタリング機器の設置に伴う、放射性物質の移動に係る潜在的水みちの形成を防ぐため、地中無線モニタリングが国内外において注目を集めている。そのため、原子力環境整備促進・資金管理センターでは日本原子力研究開発機構及びフランス放射性廃棄物管理公社(ANDRA)と低周波電磁波を用いた地中無線技術に関する共同研究を実施しており、その中のテーマとして地中無線送信機からのデータをより遠方に送るための中継システムを開発し、幌延深地層研究センターにおける原位置試験を実施したので、報告する。
栗原 啓丞*; 升元 一彦*; 竹内 竜史
no journal, ,
岩盤内に掘削した坑道周辺の割れ目群は、力学的安定性だけでなく地下水の透水経路としての問題も生じさせるため、水みちとなる割れ目の把握を行うことが重要である。そこで筆者らは、分解性能が高く含水状態の変化に対して鋭敏な特徴を有する地中レーダを用いた非破壊調査手法に着目し、研究を進めている。本件は、坑道近傍に発達する岩盤内割れ目の水理状況の評価における地中レーダ調査の有効性の確認を目的として瑞浪超深地層研究所の研究坑道で実施した原位置試験結果を報告するものである。本試験の結果、地中レーダの測定結果は湧水を伴う割れ目やグラウト充填割れ目は明瞭な反射面として捉えていることを確認した。また、ミニレーダの測定結果は深度方向の比誘電率の変化を捉えており、坑道近傍ほど岩盤の緩みの影響で割れ目の開口が大きく地下水の含水率が高くなっている可能性を示唆した。これらの結果から、地中レーダおよびミニレーダが水みちとなる割れ目の検出に有効な手段であることを確認した。
