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論文

Positronium formation in fused quartz; Experimental evidence of delayed formation

小室 葉; 平出 哲也; 鈴木 良一*; 大平 俊行*; 村松 誠*

Radiation Physics and Chemistry, 76(2), p.330 - 332, 2007/02

 被引用回数:3 パーセンタイル:72.38(Chemistry, Physical)

最近、スパー過程によるポジトロニウム形成の詳細が明らかになりつつある。スパー反応モデルをもとにステパノフが提唱したブロッブモデルによるとポジトロニウム形成の時間情報を扱えるようになりつつある。ダウエらは陽電子消滅寿命-運動量相関測定(AMOC)によって測定されたPMMAのS(t)カーブをブロッブモデルでシミュレートして見せた。S(t)カーブに現れるYoung-Age広がりをシュツッツガルトのグループはポジトロニウムの熱化課程をとらえていると解釈した。鈴木らは特に低温域で、陽電子が長距離を拡散し、捕捉電子と反応することによる遅延ポジトロニウム形成を示した。ブロッブモデルによれば室温であっても陽電子は長距離拡散後ポジトロニウム形成が可能であると考えられる。われわれはスパー過程における遅延ポジトロニウム形成の証拠を実験によって捉えることを試みたので、その結果について報告する。

論文

Characteristics of hard X-ray emission from laser-induced vacuum spark discharges

大図 章; 伊藤 和範*

Journal of Applied Physics, 93(12), p.9477 - 9482, 2003/00

 被引用回数:5 パーセンタイル:78.68(Physics, Applied)

レーザー誘起真空スパーク放電における硬X線発生に関する実験研究を行った。スパーク放電は、間隔1cmのピン電極の陽極側にレーザー光を照射し予備電離金プラズマを生成させマルクス電源により高電圧パルスを印加してX線を発生させるものである。充電電圧150kVでレーザープラズマ生成と同時に放電を開始させたところ、高い強度(~10mR/パルス)の硬X線パルスが観測された。そのX線パルスは、パルス前半に現れる約20nsの短いパルスと後半に現れる長い400nsのパルスで構成されていることがわかった。それらの実効X線素子光子エネルギーは、それぞれ150と80keV程度であった。この放電によるX線発生特性は、放電電圧,入射レーザーエネルギー、及び放電とレーザー光入射のタイミングに大きく依存した。これらの結果をもとにX線発生のメカニズムに関する考察を行った。

報告書

ニューラルネットワークを用いた原子炉異常監視技術の研究

鍋島 邦彦

JAERI 1342, 119 Pages, 2001/03

JAERI-1342.pdf:7.52MB

本研究は、ニューラルネットワークに過去の正常な運転データを学習させることによって原子炉のモデル化を行い、原子力プラントの異常診断に利用する手法について検討したものである。もし、異常な運転パターンがネットワークに入力された場合には、各プラント変数のネットワーク推定値は測定値と大きく異なってくるはずである。したがって、その偏差を監視することにより、原子力プラント内の微少な異常兆候を検知することが可能になる。まず、さまざまな異常事象を容易に模擬できるPWRプラントシミュレータを利用して、フィードフォワードニューラルネットワークとリカレントニューラルネットワークの異常検知性能の評価を行った。適応学習法を取り入れたフィードフォワードニューラルネットワーク及びフィードバック結合を持つリカレントニューラルネットワークは、プラント動特性や緩やかな状態の変化にモデルを追従させることが可能で、しかも定常運転時だけでなく過渡運転時に発生した異常事象についても、従来の監視システムよりもはるかに早い段階で検知できた。次に、フィードフォワードニューラルネットワークによる異常監視システムを、実際の原子力発電所(PWR)に適用した結果を示した。1年間にわたるオフライン及びオンライン監視の結果、ニューラルネットワークが従来の監視システムや運転員が気づかないようないくつかの微小な異常事象を検知できた。さらに、ニューラルネットワークを用いた感度解析を行い、ニューラルネットワークが適切にプラントをモデル化できていることが証明された。最後に、ニューラルネットワークによる異常検知手法にエキスパートシステムを組み合わせた、高温ガス炉用ハイブリッド監視システムの開発について述べた。リカレントネットワークを採用することにより、比較的ゆっくりした動特性をもつ高温ガスのモデル化が可能になることがシミュレーション結果から明らかになった。

報告書

弾性波トモグラフィーデータの解析作業

新沼 岩保*; 相澤 隆生*; 伊東 俊一郎*

JNC-TJ7420 2000-006, 54 Pages, 2000/03

JNC-TJ7420-2000-006.pdf:16.6MB

本業務は弾性波トモグラフィ調査技術開発の一環として、サイクル機構所有のスパーカー振源を用いて取得した弾性波トモグラフィデータの解析を行ったものである。本業務の目的は、花崗岩中に存在する透水性割れ目の分布や断層の広がりを調査する手法としての弾性波トモグラフィ調査の有効性を把握することである。本報告書は、これらの業務内容についてまとめたものである。岐阜県瑞浪市明世町月吉にある核燃料サイクル開発機構東濃地科学センターの正馬様洞鉱業用地におけるMIU-1号孔及びMIU-2号孔を利用して、弾性波トモグラフィデータの取得作業が行われた。MIU-2号孔にハイドロホン型受振器を展開し、MIU-1号孔においてスパーカー振源を設置し、弾性波トモグラフィデータとして3つのデータセットが取得されている。解析では、データセットについて、P波速度層解析を行った。観測波形データからの初動読み取りは、解析精度に影響を及ぼすノイズ等の除去作業を行った後、AIC算出による自動読み取りを適用し、客観的判断基準に基づいて走時データを作成した。弾性波トモグラフィ解析は、初期モデルを作成しインバージョン計算を行い、最適モデルに収束させる方法を用いた。Annealing法による解析を行い、両者を比較検討した。また最終解析断面について検層データとの対比を行い、透水性割れ目および断層分布の連続性の検討を行った。また透水性割れ目に起因するチューブウェーブの抽出も行った。

報告書

弾性波フルウェーブインバージョンの実データへの適用性に関する研究

渡辺 俊樹*; 高瀬 嗣郎*

JNC-TJ7400 2000-001, 79 Pages, 2000/02

JNC-TJ7400-2000-001.pdf:3.07MB

試錐孔間の物性値分布を物理的に推定する有効な調査手法として弾性波トモグラフィ技術がある。現在主流な弾性波トモグラフィは初動走時データを用いてP波速度分布を推定する方法である。さらに高精度、高分解能な調査手法として、受振波形全体をデータとして用いるフルウェーブインバージョンが研究段階にある。この方法は理論および数値実験による解析例は報告されているものの、実際に現場において計測された実データへの適用例はきわめて少ない。本研究では、岐阜県瑞浪市正馬様洞の試錐孔において、スパーカ震源およびハイドロフォンを用いて取得されたクロスホールトモグラフィ計測のデータを用い、フルウェーブインバージョンの現地データへの適用性について検討した。具体的には、震源波形の推定方法、チューブ波除去や振幅補正などの効果的なデータ前処理方法について検討し、速度構造インバージョンおよび震源波形インバージョンを実施した。その結果、深度300mにわたる孔間の速度構造を明らかにすることができた。解析手法および結果の精度にはまだ検討の余地があるものの、各種物理検層データと整合性のある結果を得た。

報告書

処分場の設計評価等に関する統合化システムの開発(報告書)

柳澤 一郎*; 房枝 茂樹*

JNC-TJ1400 2000-004, 245 Pages, 2000/02

JNC-TJ1400-2000-004.pdf:8.57MB

本研究では、数値地層処分システム開発の第一フェーズシステムとして、2002年度末の運用開始を目指したシステムの開発の方向性を定め、かつシステム実現の見通しを得ることを目的として、統合解析プラットホームの基本設計、処分技術を対象とした解析コード、データベースに関する検討を実施し、開発計画をまとめた。主要な結論は下記の通りである。(1)統合解析プラットホームの基本設計を実施し、数値地層処分システムで必要となる接続計算や連成解析等を実現可能とするべく、柔軟性のある解析ネットワーク表現および解析ネットワークを構成するオブジェクトの仕様ならびに実行制御方式を定めた。(2)統合プラットホーム上での接続計算の柔軟性の確認と、基本設計へのフィードバックを目的とし、処分場における空洞安定性と熱的安定性に関する最適化問題を対象に、プロトタイプシステムを構築した。この結果、基本設計で示した設計方針により、柔軟性のある解析が可能であるとの見通しを得た。(3)想定されるユーザである、規制側、実施主体、研究開発機関での運用形態の議論も踏まえ、数値地層処分システムの開発計画を検討し、第一フェーズに対する開発計画並びに長期開発計画をまとめた。

報告書

処分場の設計評価等に関する統合化システムの開発(概要)

柳澤 一郎*; 房枝 茂樹*

JNC-TJ1400 2000-003, 100 Pages, 2000/02

JNC-TJ1400-2000-003.pdf:3.34MB

本研究では、数値地層処分システム開発の第一フェーズシステムとして、2002年度末の運用開始を目指したシステムの開発の方向性を定め、かつシステム実現の見通しを得ることを目的として、統合解析プラットホームの基本設計、処分技術を対象とした解析コード、データベースに関する検討を実施し、開発計画をまとめた。主要な結論は下記の通りである。(1)統合解析プラットホームの基本設計を実施し、数値地層処分システムで必要となる接続計算や連成解析を実現可能するべく、柔軟性のある解析ネットワーク表現、オブジェクト構成、実行制御方式を定めた。(2)統合プラットホーム上での接続計算の柔軟性の確認と、基本設計へのフィードバックを目的とし、処分場における空洞安定性と熱的安定性に関する最適化問題を対象に、プロトタイプシステムを構築した。この結果、基本設計で示した設計方針により、柔軟性のある解析が可能であるとの見通しを得た。(3)想定されるユーザである、規制側、実施主体、研究開発機関での運用形態の議論も踏まえ、数値地層処分システムの開発計面を検討し、第一フェーズに対する開発計画並びに長期開発計画をまとめた。

論文

Plant monitoring with the combination of recurrent neural network and real-time expert system

鍋島 邦彦; 鈴土 知明; 滝澤 寛*; 大野 富生*; 工藤 和彦*

Proceedings of International Topical Meeting on Nuclear Plant Instrumentation, Controls, and Human-Machine Interface Technologies (NPIC&HMIT 2000) (CD-ROM), 9 Pages, 2000/00

本研究では、リカレントニューラルネットワークとルールベースの実時間エキスパートシステムを用いて、原子力プラントの監視システムを開発した。高温ガス炉動特性解析コード及びオンラインPWRシミュレータを用いて、データ収録部及び運転員サポート画面を含めた全システムの性能評価を行った。その結果、リカレントニューラルネットワークは、異常徴候を早い段階で検知できることが示された。またエキスパートシステムもニューラルネットワーク出力や知識ベースを用いて正確に異常事象を診断することができた。

報告書

h法による自動要素分割機能を備えた非線形有限要素プログラムの開発

坂井 哲也; 月森 和之

PNC-TN9410 98-069, 128 Pages, 1998/05

PNC-TN9410-98-069.pdf:2.55MB

計算科学の進歩を取り入れた先進的な解析手法を取り込み、大型炉の最適化設計に供することを目的とした構造解析における解析支援エキスパートシステムの構築ニーズが高まっている。本報はそのシステムの開発の一環として、弓削・岩井の提案する方法*1を基に解析精度の確保、解析データ作成作業の軽減及び計算コストの低減等の観点から、弾塑性解析に代表される強度の非線形問題をより円滑に進められることを目的とした、h法による順応型要素細分割機能の開発について報告するものである。今回、順応型要素細分割機能として適用したh法は、初期に作成した有限要素メッシュから、増分ステップ毎に単位面積当たりの吸収エネルギー量が一定値を越えた要素を細分化し、局所的にメッシュの密度を高める手法である。システム構築にあたっては、一般的な非線形有限要素コードをベースに前記のh法による順応型要素細分割機能を新たに作成し、組み込む形態で開発を行った。本システムの有する機能を以下に示す。(1)熱弾塑性に関する非線形問題に適用可能(2)使用できる要素・4節点平面応力要素、・4節点平面ひずみ要素・4節点軸対象ソリッド要素・4節点積層シェル要素(3)構成則・大野モデル・移動硬化則・ORNL10サイクル硬化則(4)反復法はニュートンラフソン法(5)取り扱い可能荷重・集中荷重・分布荷重・自重・温度荷重(6)載荷形態としてサイクリックな繰り返し荷重が取り扱い可能(7)細分割手法・アスペクト比による初期要素形状のひずみ矯正・増分ステップ毎に単位面積当たりの吸収エネルギー量が一定値を越えた要素をh法により細分化・細分割のしきい値(判定値)である吸収エネルギー量の要素の分割回数、材料種別ごとの複数入力機能の付加なお、本システムのプログラム作成および検証問題におけるテストランについては、(株)計算力学センターが実施した。

報告書

PWRプラントシミュレータを用いたニューラルネットワーク原子炉異常診断技術の研究

鍋島 邦彦; 野瀬 正一*; 工藤 和彦*; 鈴木 勝男

JAERI-Research 96-051, 46 Pages, 1996/10

JAERI-Research-96-051.pdf:1.51MB

本論文では、PWR運転訓練用シミュレータを使用して、いろいろな異常事象に対するニューラルネットワーク原子力プラント監視システムの有効性を検証する。この異常検知手法の基本的な考え方は、実プラントからのプロセス信号とニューラルネットワークによるモデルからの出力信号の偏差を監視することにある。定常運転時からの4種類の異常事象に対して適用した結果、ニューラルネットワーク監視システムが、従来の警報システムよりも早い段階で異常を検知できることが明らかになった。さらに、感度解析を行うことによって、ニューラルネットワークによるプラントのモデル化が適切であることが示された。

論文

High-energy-ion-irradiation effects on polymer materials, 3; The Sensitivity of cellulose triacetate and poly(methyl methacrylate)

工藤 久明; 貴家 恒男; 瀬口 忠男; 勝村 庸介*

Polymer, 37(14), p.2903 - 2908, 1996/07

 被引用回数:27 パーセンタイル:26.37(Polymer Science)

CTA(三酢酸セルロース)とPMMA(ポリメタクリル酸メチル)に、H$$^{+}$$$$sim$$炭素, 酸素イオンを照射し、吸光度および分子量の変化を調べた。高エネルギーのプロトンやヘリウムイオンでは、変化の仕方は電子線やガンマ線の場合と全く同様でLET効果が無かったが、炭素・酸素イオンでは収量が小さくなった。感度をLETに対してプロットしたところ、あるLETまでは感度が一定で、それ以上では感度が小さくなるしきい値が認められた。このしきい値を、低LET時の孤立スパーが連続してトラックを形成する境界と解釈した。

論文

緊急技術助言対応システム(COSTA)について

小林 健介; 石神 努; 堀上 邦彦; 尾山 和雄; 秋山 敏弘*; 藤田 操; 冨澤 昌雄*

原子力工業, 42(1), p.44 - 53, 1996/00

緊急時に国の事故対策本部に対して技術助言を行う緊急技術助言組織の活動を支援することを目的に、原研では科学技術庁からの受託事業として緊急技術助言対応システム(COSTA)の開発を進めている。COSTAの開発は昭和60年度に始まり、平成4年度までに,プラント情報、世界各国の事故事例情報、シビアアクシデント解析結果等をデータベース化するとともに、事故時のプラント状態把握・FP放出予測のためのプログラムを作成し、その第1段階整備を終了した。5年度以降、最近のシビアアクシデント研究成果等を反映してシステムの改良拡充を進めるとともに、防護対策検討のための避難シミュレーションプログラム等の整備を進めている。本報は、COSTAの機能、構成、活用形態等を述べたものである。

論文

高空間分解JFT-2M用TVトムソン散乱装置の開発

山内 俊彦; 椎名 富雄; 小沢 皓雄; 石毛 洋一*

プラズマ・核融合学会誌, 72(7), p.692 - 705, 1996/00

JFT-2Mプラズマの電子温度・密度計測用に高出力レーザーを使った高空間分解TVトムソン散乱装置を開発した。それをここ3年間稼動してきた。このシステムは6つのサブシステムからなる。つまり、真空部品サブシステム、光学系サブシステム、検出器サブシステム、制御及びデータ収集サブシステム,ソフトウェアサブシステム、及びレーザー装置サブシステムから成る。ここでは以上のサブシステムの特徴について系統的に説明した。本システムを使って測定したBt増力後の電子温度分布(Btの変化に対する)、同一条件で測定した電子温度・密度分布のばらつきの少ない測定結果について示した。

論文

Positronium formation in H$$_{2}$$O,D$$_{2}$$O and HDO mixture

平出 哲也

Mater. Sci. Forum, 175-178, p.675 - 678, 1995/00

水中におけるポジトロニウム(Ps)形成の収率を重水素濃度を変化させて測定を行った。その結果、Psの収率は重水素濃度の増加と共に線形に減少することがわかった。これはおそらく入射ポジトロンによって形成されるポジトロン・スパーのサイズの変化によって起こるものと考えられる。つまり、ポジトロン・スパー内での電子の減速は重水素濃度に依存し、その距離は重水素の濃度に対し線形に変化すると考えられる。

論文

Secondary reaction of Ps in the positron spur

平出 哲也; O.E.Mogensen*

Hyperfine Interactions, 84(1), p.491 - 498, 1994/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:50.31(Physics, Atomic, Molecular & Chemical)

ポジトロンの寿命スペクトルは主に液相において3つの寿命成分によって解析が行われている。しかし、ヘキサンやベンゼン中の寿命は3成分での解析が困難である。そのため第4の成分を導入し解析した例がいくつかある。我々は今回初めてこの第4の成分におよぼす種々の電子捕捉剤の影響を調べ、この第4の成分の形成メカニズム、スパー内における反応等において新しいモデルを提唱した。

論文

Effects of scavengers on short-lived ortho-Ps

平出 哲也; O.E.Mogensen*

J. Phys. (Les Ulis),Colloq., 3(C4), p.127 - 130, 1993/09

ポジトロンの寿命スペクトルは今まで3成分(p-Ps,130ピコ秒、フリーポジトロン400ピコ秒、o-Ps1~10ナノ秒)の解析が行われるのが普通であった。最近、我々は4成分目(短寿命オルソ-Ps)のCCl$$_{4}$$の添加による効果からこの第4成分の消滅メカニズムのモデルを提唱した。このモデルを用い、他の電子捕捉剤(CS$$_{2}$$、C$$_{6}$$F$$_{6}$$、SF$$_{6}$$)のヘキサンへの添加およびホール捕捉剤(ピリジン)のヘキサン、シクロヘキサンへの添加の効果を説明出来ることを示した。

論文

Control system for JAERI AVF cyclotron

奥村 進; 上松 敬; 横田 渉; 神谷 富裕; 福田 光宏; 中村 義輝; 奈良 孝幸; 石堀 郁夫; 荒川 和夫; 丸山 正壽*; et al.

Proceedings of 13th International Conference on Cyclotrons and Their Applications, p.648 - 651, 1993/00

JAERI AVFサイクロトロンの制御システムについて説明する。本制御システムは3階層の機能分散型コンピュータシステムである。システム全体の制御やタッチパネルなどのマンマシンインターフェースは$$mu$$VA$$times$$3500で管理される。機器のグループごとの制御は、$$gamma$$tVAX1000で行われる。各機器は、UDCと呼ぶワンボードマイコンを用いて制御される。サイクロトロンの運転はタッチパネルやロータリーエンコーダを用いて行う。UDCと上位計算機との通信には、Message Treeと呼ぶ多重化方式を採用している。また、未熟練運転員の運転操作を支援するためにエキスパートシステムを開発した。

報告書

放射線防護採鉱技術開発に関する研究

not registered

PNC-TJ7552 92-002VOL1, 73 Pages, 1992/04

PNC-TJ7552-92-002VOL1.pdf:5.12MB

本報告書は、ウラン資源の探査・開発・生産に係わる鉱区税、鉱産税、法人所得税、ロイヤルティ課税などの租税公課の計算に関して、その関連法規の改訂、修正状況、または新たな制定の状況を調べ、その課税標準・課税控除を明かにするものである。・カナダ ウラン採拡事業に係わる税制に重要な影響を与える改正及び新たな制度の制定は以下のとおりである。サスカチュワン州の法人所得税率が16%から17%に引き上げられた。資本税は、課税対象資本金額から探鉱費(CEE)未償却残高及び10百万カナダドルを控除した残高の0.6%と、資源売上高に対する2%の付加税(Sur-charge)とを比較していずれか高い額が納税額とされるが、この資源売上高に対する付加税の税率が従来の2%から3%に引き上げられた。さらに、州売上税の税率が7%から8%に引き上げられることとなった。・オーストラリア連邦 ウラン採鉱事業に係わる税制に重要な影響を与える改正及び新たな制度の制定はなかった。

論文

原子炉異常診断エキスパートシステムDISKETの異なる記述言語による性能比較

横林 正雄; 吉田 一雄

日本原子力学会誌, 33(7), p.695 - 702, 1991/07

原研で開発したエキスパートシステムDISKETは原子炉の異常診断を目的に知識工学的手法を用いたもので、そのプログラムには記号処理に適したLISPを使用している。本システムは大型計算機FACOM-M780上で稼動しているが、LISPの計算機依存性、記憶容量の大きさ、大型計算機の利用上の制約等を解消するため、汎用言語のFORTRANで書き直し小型計算機上で稼動する実用的なシステムを開発した。これら2つのバージョンの性能を比較した結果、LISP版はFORTRAN版の推論時間、主記憶容量共に2倍以上を要していることが分かった。従って、診断手法の研究段階では、まずLISP等のAI言語を用いてシステムを開発し、その有効性を確認した後はFORTRAN等の汎用言語で書き直す方式は実用的なエキスパートシステム開発のアプローチである。

報告書

研究炉異常診断予測システムの開発; 早期異常検知スクラム回避エキスパートシステムの試作

横林 正雄; 松本 潔; 村山 洋二; 神永 雅紀; 鴻坂 厚夫

JAERI-M 90-207, 26 Pages, 1990/11

JAERI-M-90-207.pdf:0.58MB

本報告書は、研究炉(JRR-3)を対象にした異常時診断予測システムのサブシステムの一つとして、早期に定常からのずれを検知し、スクラム作動の可能性の予測とその回避を目的とするエキスパートシステムの試作結果について述べている。本システムは異常診断システムDISKETの機能を拡張しており、従来の機能に対し次の特徴を有している。(1)スクラム条件毎にスクラムの原因をフレームで表すことにより知識ベースの構造を簡単化している。(2)知識ベースに数式を定義しルールに数式を取り入れることによりルール表現に柔軟性を持たせている。本システムの性能を過渡事象を用いて評価した結果、検知された定常からのずれの原因が同定され、スクラム作動の時間余裕がスクラム回避のための手順と共に示され、外乱発生初期に対し、本手法は有効であることがわかった。

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