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直江 崇; 勅使河原 誠; 二川 正敏; 水谷 春樹; 村松 壽晴; 山田 知典; 牛塚 悠司*; 田中 伸厚*; 山崎 和彦*
Proceedings of 8th International Congress on Laser Advanced Materials Processing (LAMP 2019) (Internet), 5 Pages, 2019/05
レーザー切断は、J-PARC核破砕中性子源標的容器等の放射性廃棄物の減容処分方法の1つである。レーザーによる切断は、非接触で実施されるため従来の機械切断方法等と比較して遠隔操作による切断作業に適している。しかしながらレーザーは、切断時に生じる放射性物質を含むスパッタやヒュームの飛散が、周囲に汚染を広げるデメリットがある。近年、レーザー溶接において、ビームプロファイルの制御によるスパッタ飛散の低減技術が開発された。レーザー切断に本技術を適用する手始めとして、レーザー切断時における溶融部の挙動について物理モデルを構築するために、高速度ビデオカメラを用いて溶融部を可視化した。その結果、ヒュームとスパッタの発生は、時間的に独立していることを確認した。
宇佐美 力; 森山 清史; 錦沢 友俊; 中村 秀夫
JAERI-Tech 2005-028, 37 Pages, 2005/05
JAERI-Tech-2005-028.pdf:16.32MB
軽水炉シビアアクシデント時に炉心溶融物と冷却水の接触により発生する水蒸気爆発は、格納容器破損をもたらし得る現象の一つとして、安全研究上の課題とされてきた。水蒸気爆発の規模を予測するためには、初期条件となる高温液体の水中での混合状態に関する理解が必要だが、実験でそれを観察する場合には、発生した蒸気泡等のために可視光による観察が難しい。これを観察するためにはX線による透過撮影が適していると考えられる。そこで、撮像速度4500コマ/秒のイメージ・インテンシファイア付き高速度ビデオカメラと、CdWO
単結晶,ZnS(Ag),CsI(Tl)の3種類のシンチレータ(蛍光板)を用いた高速度X線撮影法について実験により検討した。被写体は水槽中に置いた金属物体及び気泡である。実験の結果、3種類のシンチレータのうち、CsI(Tl)により最も良好な画像が得られ、4500コマ/秒の高速撮影ができることを確認した。しかし、撮影した画像を1コマ抜き出した静止画ではノイズが大きくなり、画像が不鮮明になった。
呉田 昌俊
可視化情報学会誌, 23(89), p.21 - 26, 2003/04
中性子源と高速度デジタルビデオカメラを使用した高速度撮影中性子ラジオグラフィによるボイド率計測技術を開発した。本技術は、狭い流路内の微量の水を測定できる長所がある。本実験では、1125フレーム毎秒を目安として瞬時ボイド率の測定と流動観察を行った。他法では測定が困難であった狭い矩形流路内を流れるサブクール沸騰流と将来型原子炉の炉心を模擬した稠密バンドル流路内を流れる二相流を、流れを乱さずに約1ミリ秒の時間分解能で測定できた。得られたボイド率データを動画観察することで、蒸気泡の発達過程などの現象を詳細に把握できた。また、測定データは、将来型原子炉の熱設計手法の開発や検証に役立てられた。
松林 政仁
非破壊検査の最前線 (CD-ROM), 7 Pages, 2002/00
中性子撮影はX線撮影と同様に放射線透過を利用した非破壊検査法である。中性子撮影には中性子源,コリメータ及び撮影システムの3要素が必要とされる。中性子源として現状、国内最高性能を有しているのは研究炉JRR-3Mであり、JRR-3M中性子ラジオグラフィ装置が設置されている。本書では、現時点におけるJRR-3M中性子ラジオグラフィ装置を概説し、装備されている撮影システムを紹介した。応用研究で広く利用されている冷却型CCDカメラを用いた高解像度撮像システム及び高速度カメラを用いた高速度撮像システムに加えて、開発中であるFOP-CCDイメージングを取り上げ応用例を交えて紹介した。さらに最近の研究成果として、電気化学分野からイオン伝導性セラミックスへの応用及び水素吸蔵合金中の水素の拡散過程の可視化,原子力関連分野から被覆管中の水素挙動可視化及び稠密バンドル流路内環状流のボイド率測定を紹介した。
三島 嘉一郎*; 日引 俊*; 藤根 成勲*; 米田 憲司*; 鶴野 晃; 松林 政仁; 傍島 眞
日本機械学会論文集,B, 61(591), p.161 - 168, 1995/11
金属管内の高速流動現象の可視化実験を3種類の時間分解能を有する中性子ラジオグラフィー技術を用いて行い、さらにそれぞれの技術について限界時間分解能を明らかにした。パルス中性子源を用いたフィルム法では、矩形管内における空気-水二相流の中性子ラジオグラフィーの瞬間画像の撮影に成功した。パルス中性子源及び定常中性子源を用いた中性子ラジオグラフィー高速度撮像法では、500フレーム/秒の撮影速度で円管内の沸騰水の二相流の可視化に、1000フレーム/秒の撮影速度で矩形管内の空気-水二相流の可視化にそれぞれ成功した。得られた画像は流動現象を観察するには十分であり、時間分解能の限界は使用したコンバータの感度及び蛍光の減衰特性並びに統計的な中性子の計測誤差に依存して分類することができた。
奈良岡 良二*; 丸山 仁嗣*; 坂本 尚一*; 藤原 博次*; 貝瀬 與一郎*
PNC TJ1678 95-002, 121 Pages, 1995/02
「もんじゅ」では、仏国フェニックス炉で発生した様な急変する反応度低下事象が起こるとは考えられないが、仮りにその様な事象を想定したとしても確実に検知し事象の推移を記録できる高速反応度測定システムの概念設計を実施し、以下の成果を得た。(1)高速反応度測定システムに既設の中性子束検出器を利用する場合のシステム設計を実施し、使用する中性子計装設備の計測チャンネルとして出力領域系が適切であること及び計測チャンネルからのデータ採取位置を明確にした。(2)選定された出力領域形(チャンネルIV及びV)について現地にて応答時間測定試験を実施した。その結果、高速反応度測定システムに利用するためには絶縁増幅器(アイソレータ)の応答性をさらに高速化する必要があることを明確にした。(3)アイソレータを高速化するための回路の概念設計を実施し、高速化の成立性の見通しを得た。(4)専用中性子検出器を使用する場合の概念設計を実施し、問題点、課題を摘出した。(5)以上の検討結果を踏まえて総合評価を実施し、高速反応度測定システムには既設の出力領域測定系計測チャンネルを利用しかつアイソレータの高速化をはかることで成立する見通しを得た。また、今後の検討課題を摘出、整理し、実施工程を定めた。
松林 政仁
波紋, 4(3), p.14 - 24, 1994/10
JRR-3M中性子ラジオグラフィ装置は、JRR-3Mの高性能を背景として多目的の利用、高解像度、照射間試験の可能性、中性子テレビシステム、画像処理、中性子エネルギーの選択性等の特徴を有している。特に中性子テレビシステムは、本格的な動的試料のリアルタイムでの観察(流れの可視化等)を国内で初めて可能した。本誌では、JRR-3M中性子ラジオグラフィ装置の構成、装備されている機器、性能等について、中性子ラジオグラフィの原理及び手法を近年開発された機器にもふれながら概説した後、具体的に解説した。さらに本装置を用いて行われた応用研究について、研究の過程で撮影した中性子ラジオグラフの画像等を示して紹介した。
大場 弘則; 荒木 政則; 柴田 猛順
Japanese Journal of Applied Physics, 33(5A), p.L693 - L695, 1994/00
被引用回数：2 パーセンタイル：17.87(Physics, Applied)電子銃るつぼで発生させた原子ビームを原子法レーザー同位体分離の研究に用いているが、原子ビーム密度が100Hzで変動していることを経験している。このため銅の蒸発表面温度の時間変化測定を試み、原子ビーム密度の時間変化との関係を調べた。表面温度は高速度赤外温度計で、原子ビーム密度は四重極型質量分析計で測定した。その結果、蒸発面温度は周期的に変動しており、原子ビーム密度の変動周期と一致していた。さらに両者の変動の割合も一致していた。これは表面温度の時間変化が原子ビーム密度の時間変化を引起こしていることを示している。表面温度の時間変化は電子銃電源の50Hzの変動により、電子ビームスポット径、スポット位置がわずかに変化するために生じると考えられる。
諸菱 亮太*; 杣木 孝裕*; 深沢 剛司*; 宮川 高行*; 山本 智彦; 岡村 茂樹*
no journal, ,
本報告では上下応答低減効果に着目し、3次元免震装置から上下の免震機能を取り除いた水平免震での上下応答と比較し、その効果を述べる。特に、基準地震動で想定される応答に対して、水平オイルダンパを含む免震装置各部の応答結果について考察する。
小菅 淳; 峰原 英介*; 猿田 晃一
no journal, ,
東京電力福島第一原子力発電所の事故により汚染された機器類を廃棄する場合、除染を行う必要がある。現在一般的に用いられている除染方法では、多量の二次廃棄物が発生するという課題がある。レーザーを用いる除染は、非接触であり二次廃棄物の発生を大幅に抑制することができる。本研究では、連続波ファイバーレーザーを用いて瞬時に蒸散させ剥離させる手法を用い、高速度カメラを用いて金属表面の剥離の時間変化の観察を行った。
