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高木 穂乃香*; 薮塚 武史*; 林田 洋寿*; Song, F.; 甲斐 哲也; 篠原 武尚; 栗田 圭輔; 飯倉 寛; 山本 典央*; 中島 稔*; et al.
Solid State Ionics, 417, p.116716_1 - 116716_7, 2024/12
被引用回数:0 パーセンタイル:0.00(Chemistry, Physical)Tracer diffusion coefficients of lithium-ions in the sintered samples of LiAl
Ge
(PO
)
(LAGP) have been measured through the neutron radiography (NR) technique in the wide temperature range from 25
C to 500
C. The diffusion data above and below 300
C were collected using pulsed and reactor-generated neutrons, respectively, which coincide with each other at 300
C exhibiting a single curve in the Arrhenius plot. The room-temperature diffusion coefficient and the activation energy below 300
C are obtained as 1.47
10
cm
s
and 0.37 eV, respectively. The activation energy of the conductivity diffusion coefficient almost agrees with the tracer one, and the deduced Haven ratio of 0.40 is consistent with the concerted migration model of the lithium-ions.
呉田 昌俊
化学工学, 80(8), p.464 - 467, 2016/08
中性子ラジオグラフィは中性子を利用して物質内部を可視化計測する技術であり、X線ラジオグラフィ(レントゲン)と相補的な特長を持つ。本レビュー論文においては、その計測原理および適用事例、例えばエンジン内の潤滑油オイルの可視化、大強度陽子加速器施設J-PARC(共用中性子イメージング専用施設)を利用した最先端技術などについて、計測の次元毎に技術全体を網羅し整理した形で紹介する。
呉田 昌俊
波紋, 24(特別号), 2 Pages, 2014/11
本報では、中性子イメージング技術の基礎と利用例、中性子3次元CT技術による立体的観察と3次元測定、パルス中性子イメージングによる最先端技術について現状を纏める。運転中のエンジン内部の観察とオイル分布の計測は中性子イメージング技術を産業利用した一例である。その他、混相流の可視化や計測技術として利用されてきている。3次元観察技術はコンクリートの研究などに利用されている。J-PARCのパルス中性子を利用したイメージング技術は、従来技術では困難であった元素識別型イメージングや金属材料別イメージングなどを可能としている。また、新たにパルス中性子イメージング専用の共用装置が整備中であることを紹介する。
呉田 昌俊; 日引 俊*; 三島 嘉一郎*; 秋本 肇
日本機械学会論文集,B, 67(653), p.179 - 188, 2001/01
中性子ラジオグラフィー高速度撮像法を沸騰流のボイド率計測に応用した。本報では、(a)瞬時ボイド率及び時間平均ボイド率の計測誤差を実験的、解析的に総合評価し、(b)計測結果をもとに流動パラメータがボイド率に及ぼす影響を評価することを目的とした。瞬時ボイド率(計測時間=0.89ms)の計測誤差(標準偏差/平均値)は18%以内であり、誤差最大条件で誤差の44%が中性子数の統計的変動誤差に起因し、36%が画像増幅ノイズに起因し、18%が蒸気泡の移動に起因することがわかった。また時間平均ボイド率の計測誤差は2%以内であった。瞬時ボイド率分布の時間変化量から気泡情報(寸法、移動速度等)を計測するとともに、流動パラメータが時間平均ボイド率に及ぼす影響を計測しボイド率マップを作成した。加熱長が同じ場合、流路間隙が小さいほどボイド率及び気泡寸法が大きく、限界熱流束が低く計測された。
上村 勝一郎; 矢野 総一郎
PNC TN8410 97-066, 300 Pages, 1997/02
新型転換炉(ATR)実証炉燃料の開発の一環として、実証炉用MOX燃料の標準燃料及び改良型燃料(Zrライナー付き被覆管)について破損限界及び出力過渡変化時の照射挙動を調べることを目的として、ハルデン炉においてATR実証炉仕様燃料の出力急昇試験(IFA-591)を実施した。この出力急昇試験後の燃料について、非破壊の照射後試験を実施し、その結果を解析・評価した。得られた結果は、以下の5点である。(1)外観観察からは、異常な傷、クラック、変形等は認められず、被覆管が健全であることを確認した。なお、出力急昇試験を通じて一部の被覆管表面の酸化が進行した。(2)プロフィロメトリの結果、燃料ロッドには特に異常は観察されなかった。なお、各燃料ロッドに平均で0.10.4%の外径増加があった。(3)渦電流探傷の結果、被覆管には異常な信号変化は認められず、健全であることを確認した。確認された信号の乱れや変化は、スペーサー部の酸化膜、端栓等の構成部材によるものであることを確認し、特にペレット高さに対応した周期的な変動は、ペレットリッジ部でのPCMIによるものと推定した。(4)
スキャニングの結果、特異な事象は観察されなかった。軸方向の燃焼度分布について、ほぼ一定であるか、軸方向上部に向かって低下することを確認した。また、Csがランプ試験を通じて、ペレットから放出され、ペレット界面へ移動したことが観察された。(5)中性子ラジオグラフィの結果、11本中8本の燃料ロッドについて、最上段ペレットの上面にペレットの破砕が観察されたが、これ以外には燃料スタック及び被覆管とも異常は観察されなかった。また、これらの結果をもとに引き続き予定されている破壊試験について、サンプルの設定根拠をまとめた。
三島 嘉一郎*; 日引 俊*; 西浦 英晃*; 飛田 吉春
PNC TY9604 96-003, 10 Pages, 1996/05
本研究は,高速炉の炉心損傷事故時に炉心に形成される燃料とスティールの混合プールの沸騰挙動の解明に関する基礎研究であり,動燃と京都大学原子炉実験所との共同研究である。内容は溶融低融点金属に気泡注入を行う模擬試験に対して,中性子ラジオグラフィー手法を用いた可視化計測を行って,高密度比気液二相流の気泡径状,動態及びボイド率などの基礎データを取得すると共に,このデータを用いて動燃のSIMMER-IIIコードのモデル検証・改良などを行うものである。本年度は,共同研究の初年度として,低融点合金の予熱と吹き込みを可能とする実験装置一式の製作と気泡模擬形状の空間を有する固体資料を置いた状態でのラジオグラフィー可視化測定性確認試験を実施した。本報告書ではこの可視化測定性試験結果について報告する。
石川 勇
Proc. of 11th KAIF/KNS Annual Conf., 0, p.611 - 619, 1996/00
日本原子力研究所、アイソトープ部が、民間企業、公的機関、原研の基礎研究グループと協同で開発した、Cf線源を用いる中性子応用技術のうち、いくつかの注目すべき応用例についての報告である。1)高精度コークス水分計として、
Cfからの中性子とガンマ線の同時透過測定をパルス波形弁別技術により実現した。2)中性子吸収トレーサ技術を石炭液化実験プラントにおいて、石炭スラリーの流れの観測のために採用した。3)中性子の多重散乱や十分な熱化によって、鉄板ではさまれたプラスチックフィルムの厚さ計を開発した。4)原研で開発された中性子イメージングプレートの応用技術に関することなどの内容を紹介した。
新村 信雄*
原子力工業, 41(6), p.54 - 61, 1995/00
当研究グループは、生理機能発現に重要な役割を担う水素や水分子の位置を含めた、生体物質の原子・分子レベルでの立体構造決定のため生体物質中性子回折計を設計・建設した。充分な性能を有する中性子回折計で最も重要なものの一つは、中性子検出器である。我々は、このため富士写真フィルムK.K.と共同で中性子イメージングプレートを開発し、充分な成果が得られた。それの解説である。
新村 信雄*; 唐澤 裕子*; 田中 伊知朗*; 宮原 諄二*; 高橋 健治*; 斉藤 浩樹*; 小泉 智; 日高 昌則*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 349, p.521 - 525, 1994/00
被引用回数:161 パーセンタイル:99.45(Instruments & Instrumentation)中性子捕獲物質として、Li、及びGdを用いた、中性子イメージングプレート検出器を開発した。イメージングプレートは、X線検出器として、ダイナミックスレンジが10
、位置分解能0.2mm以下として優れた性能があるため、生体物質のX線結晶構造解析に使われ、この分野の大きな発展に寄与した。今回、開発した中性子イメージングプレートは、それと同程度の性能を有することが判明したので、生体物質の中性子結晶構造解析に大きな力を発揮することが期待される。又、中性子ラジオグラフィーへの応用の可能性も指摘された。
舩橋 達; 白井 英次; 森井 幸生; 古平 恒夫; 高橋 秀武
日本原子力学会誌, 35(9), p.809 - 811, 1993/09
1993年3月10~12日水戸で開催された標記シンポジウム(原研主催)の概要を日本原子力学会誌の「国際会議の窓」欄に報告するものである。シンポジウムの主題である「微視的プローブとしての中性子」の役割、基調講演、特別講演、パネル討論、6セッションにわたる一般招待講演、約130のポスター発表の各部について概要をまとめた報告である。
和田 延夫; 榎本 茂正; 立川 登; 野尻 利明*
非破壊検査, 26(2), p.91 - 95, 1977/02
ラジオグラフ像形成のさいの幾何学的ボケに関係する実効線源寸法をCf熱中性子ラジオグラフィーの場合について検討した。この中性子ラジオグラフィー系は、160mg
Cf中性子源、水減連材、およびカドミウムで内張りした
ivergent$型$コリメータよりなっている。熱中性子像検出にはLiFシンチレータと高感度X線フィルムとの組合せで行い、直接露出法を用いた。像質の表示にはレスポンス関数を用い、これはエッジ状カドミウム板のラジオグラフ像から求めた。系をレスポンス関数的に考察すると、幾何学的および固有のボケに関するレスポンス関数の積で表現でき、これから熱中性子源の実効寸法に関係する幾何学的ボケが求められる。実行線源寸法は用いたコリメーターの入口直径の80~90%であった。
鹿志村 悟; 林 悌二; 岩本 多實
JAERI-M 4749, 16 Pages, 1972/03
多目的高温ガス冷却炉用燃料として使用される被覆燃料粒子の非破壊検査法の一つとして、X線解析装置の低エネルギーX線源を利用し、フィルムと被覆粒子とを密着させることによりX線ラジオグラフィを行なう方法を調べた。その結果、X線エネルギー、露出時間、フィルムの種類、X線源とフィルム間の距離などを適当に選べば、鮮明かつ分解能の高いラジオグラフが得られることが判明した。また、この方法により燃料核や被覆層の寸法測定、形状や燃料核移動の観察などが非破壊的に実施でき、さらに、照射済粒子に対してでも検査できることが判明した。さらに、粒子と粒子分散ペレットに対し中性子ラジオグラフィによる検査の実験的検討を行なったが、この方法は適当でないことが判明した。
酒井 一泉*; 緒方 塁*; 木村 信治*; 松本 吉弘*; 栗田 圭輔
no journal, ,
軸受トルク特性を決定する軸受内グリースの流動性を可視化するために、中性子イメージング技術を適用した。本研究では、増粘剤の異なる2種類のリチウム(Li)グリースを使用した。Li複合増粘剤のグリースは、省エネ性能に関連する軸受トルクを低下させることに優れていた。軸受回転後、軸受内に分布するグリースの中性子ラジオグラフィーとCT(コンピュータ断層撮影)測定を実施した。Li complex greaseのベアリングボールへの付着は極めて限定的であり、グリースの大部分はボール間のケージ表面に留まった。また、グリースが流れる瞬間をとらえるために、軸受の回転を伴う中性子ラジオグラフィーを実施した。軸受の回転を伴う中性子ラジオグラフィー観察の結果、もう一方のグリースは、軸受の回転開始時からではなく、徐々に流れていくことがわかった。これらの結果をもとに、潤滑機構を提案する予定である。
清原 圭太*; 村川 英樹*; 杉本 勝美*; 久保 洋平*; 栗田 圭輔; 飯倉 寛; 浅野 等*
no journal, ,
ミニチャネル・直交流路気化器内の沸騰二相流を、中性子ラジオグラフィと外壁を透明壁に置き換える方法の2つの方法で可視化した。
菖蒲 敬久; 向井 智久*; 有木 克良*; Choe, H.*; 山本 慎*; Han, B.*; 諸岡 聡; 栗田 圭輔; 飯倉 寛
no journal, ,
本研究では、材料に対する透過力が非常に高い中性子を用いて、施工後のアンカーの長期接着特性を評価するための基礎研研究を実施した。その結果、CT測定では、約0.2mmの空間分解能で約60mmの鉄筋コンクリート内部の観測が評価できることを明らかにした。一方、負荷中のひずみ分布ではアンカーのひずみ分布に単調な変化を示さなかったため、いくつかの問題があることが明らかにした。
吉川 陽人*; 渡辺 幸信*; 松山 史憲*; 城野 祐生*; 甲斐 哲也
no journal, ,
固気流動層を模擬した簡易的な試料を作成し、J-PARCのパルス中性子イメージング装置「螺鈿」を使用した中性子透過画像撮影の予備実験を行った。また、実験を模擬した条件でPHITSコードによりシミュレーションした結果と比較を行い、シミュレーションの妥当性を評価して、固気流動層に対する中性子イメージングの適用性について検討した。
大野 正司*; 三浦 克也*; 三戸 瑞稀*; 宮田 登*; 三田 一樹*; 栗田 圭輔
no journal, ,
毛髪中の水分は毛髪の性質を決める重要なパラメーターの1つであり、吸湿した毛髪の乾燥過程における水の挙動を調べることは、ヘアケア製品開発において重要である。本研究では、中性子ラジオグラフィによる吸湿した毛髪の乾燥過程の可視化を検討した。事前に毛髪束を97%RHの飽和塩溶液雰囲気下で15時間吸湿させた。乾燥空気の流入口と流出口を設けたアルミ製の密閉容器内に毛髪束を貼り付け、乾燥空気を流し始めた時間からの経時変化の中性子ラジオグラフィ測定を実施した。測定はJRR-3のTNRFで冷却CCDカメラを使用し、5分おきに180分後まで測定した。ブリーチ処理と未処理の毛髪の経時変化の違いを、小角中性子散乱の結果を含めて議論する。
酒井 一泉*; 緒方 塁*; 山田 周平*; 木村 信治*; 松本 吉弘*; 栗田 圭輔
no journal, ,
グリース潤滑の転動体軸受は、モーターの軸回転に広く使用されている。液体潤滑剤とは異なり、ベアリング内の半固体グリースの流動性はベアリングの性能に重要な役割を果たす。流動性は、チャネリング状態や撹拌状態としてよく説明される。この状態はよく知られているが、ベアリングの外側からは見ることができない。そのため、軸受内部のグリースを可視化することはグリースの流動性を把握する上で有益であるが、軸受内部を非破壊で観察する方法は限られている。本研究では、中性子イメージング技術を応用して、ボールベアリング内部のグリースの流動性を非破壊観察した。この技術は、中性子が重元素を通過し、軽元素と相互作用する特性に基づいている。言い換えれば、中性子は、重元素を含むベアリングの内部にある軽元素を含む潤滑剤を識別することができる。
原山 勲; 栗田 圭輔; 飯倉 寛; 土川 雄介; 甲斐 哲也; 篠原 武尚; 松林 政仁; 大平 直也*; 伊藤 大介*; 齊藤 泰司*
no journal, ,
研究用原子炉JRR-3では、2種類の中性子ラジオグラフィ装置を運用している。熱中性子を利用するTNRF(Thermal Neutron Radiography Facility)は炉室に設置され、広い照射野(縦305mm横255mm)と高い中性子束(1.0
10
n/cm
/s)が特徴である。そのため、短時間でのCT(Computed Tomography)や高速動画撮像に有効である。冷中性子を利用するCNRF (Cold Neutron Radiography Facility)はビームホールに設置され、中性子束は1.7
10
n/cm
/sとなる。TNRFに比べコントラストの高い画像が得られ、物質の厚み・濃度・密度差や薄膜材料を詳細に調べる際に有効である。TNRFとCNRFに、CMOSカメラ(Hamamatsu Photonics, ORCA Flash 4.0 V3)を新たに導入した。このCMOSカメラの撮像速度は0.1
100fpsである。そのためTNRFでは、既存の高速度カメラ(Photron, ASTCAM SA1, 撮像速度(フルピクセル)60
7000fps)では得られなかった、空間分解能に優れた撮像が可能になった。一方、CNRFではCMOSカメラによる撮像システムを導入したことで、既存のイメージングプレートによる撮像システムでは対応できなかった画像の定量評価や動画撮像が可能になった。本発表では、CMOSカメラを用いた撮像システムの詳細や性能評価、最近の装置設備の状況について紹介する。