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論文

Analysis and mapping of detailed inner information of crystalline grain by wavelength-resolved neutron transmission imaging with individual Bragg-dip profile-fitting analysis

櫻井 洋亮*; 佐藤 博隆*; 足立 望*; 諸岡 聡; 戸高 義一*; 加美山 隆*

Applied Sciences (Internet), 11(11), p.5219_1 - 5219_17, 2021/06

 被引用回数:2 パーセンタイル:68.25(Chemistry, Multidisciplinary)

As a new method for evaluating single crystal and oligocrystal, pulsed neutron Bragg-dip transmission analysis/imaging method is being developed. In this study, a single Bragg-dip profile fitting analysis method was newly developed, and applied for analyzing detailed inner information in a crystalline grain position-dependently. In the method, the spectrum profile of a single Bragg-dip is analyzed at each position over a grain. As a result, it is expected that changes of crystal orientation, mosaic spread angle and thickness of a perfect crystal can be evaluated from the wavelength, the width and the integrated intensity of the Bragg-dip, respectively. For confirming this effectiveness, the method was applied to experimental data of position-dependent Bragg-dip transmission spectra of a Si-steel plate consisting of oligocrystals. As a result, inner information of multiple crystalline grains could be visualized and evaluated. The small change of crystal orientation in a grain, about 0.4$$^{circ}$$, could be observed by imaging the Bragg-dip wavelengths. By imaging the Bragg-dip widths, both another grain and mosaic block in a grain were detected. Furthermore, imaging results of the integrated intensities of Bragg-dips were consistent with the results of Bragg-dip width imaging. These small crystallographic changes have not been observed and visualized by previous Bragg-dip analysis methods.

論文

Polar rotor scattering as atomic-level origin of low mobility and thermal conductivity of perovskite CH$$_{3}$$NH$$_{3}$$PbI$$_{3}$$

Li, B.; 川北 至信; Liu, Y.*; Wang, M.*; 松浦 直人*; 柴田 薫; 河村 聖子; 山田 武*; Lin, S.*; 中島 健次; et al.

Nature Communications (Internet), 8, p.16086_1 - 16086_9, 2017/06

 被引用回数:61 パーセンタイル:91.25(Multidisciplinary Sciences)

Perovskite CH$$_{3}$$NH$$_{3}$$PbI$$_{3}$$ exhibits outstanding photovoltaic performances, but the understanding of the atomic motions remains inadequate even though they take a fundamental role in transport properties. Here, we present a complete atomic dynamic picture consisting of molecular jumping rotational modes and phonons, which is established by carrying out high-resolution time-of-flight quasi-elastic and inelastic neutron scattering measurements in a wide energy window ranging from 0.0036 to 54 meV on a large single crystal sample, respectively. The ultrafast orientational disorder of molecular dipoles, activated at approximately 165 K, acts as an additional scattering source for optical phonons as well as for charge carriers. It is revealed that acoustic phonons dominate the thermal transport, rather than optical phonons due to sub-picosecond lifetimes. These microscopic insights provide a solid standing point, on which perovskite solar cells can be understood more accurately and their performances are perhaps further optimized.

論文

Silver-indium-cadmium decoupler and liner

原田 正英; 斎藤 滋; 勅使河原 誠; 川合 將義*; 菊地 賢司; 渡辺 昇; 池田 裕二郎

Proceedings of ICANS-XVI, Volume 2, p.677 - 687, 2003/07

大強度中性子源のデカップラー材として、デカップリングエネルギー1eVを達成でき、(n,$$gamma$$)反応がベースのためヘリウムガス生成量が小さい、銀・インジウム・カドミウム合金(AIC)を提案した。Cd及びB$$_4$$Cデカップラーとさまざまな観点から比較した結果、有力であると判断し、デカップラー・ライナー材として、AICを採用した。現設計において、AICは、2.5mm厚のAg-35%wtCd及び0.5mm厚のAg-15%wtInとしている。デカップラー・ライナーは、構造材のAl合金にHIPにより接合され、Al合金を通して水冷される。最適なHIP条件を見つけるために、小試験片($$phi$$20$$times$$2mm)のAg-Cd及びAg-Inを幾つかの種類のAl合金カプセル($$phi$$22mm,底厚3mm,蓋厚1mm)封入して、試験を行った。その結果、最適HIP条件として、500$$^{circ}$$C, 100MPa, 保持時間60分が得られた。さらに、より現実的なサイズである大試験片(Ag-Cd: 200$$times$$200$$times$$2.5mm, Ag-In: 200$$times$$200$$times$$0.5mm, A5083 and A6061: 210$$times$$210$$times$$21mm)による試験を行っている。

論文

System pressure effect on density-wave instability; Simplified model analysis and experiments

柴本 泰照; 井口 正; 中村 秀夫; 久木田 豊*

Proceedings of 11th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-11) (CD-ROM), 11 Pages, 2003/04

沸騰垂直流路の安定限界における系圧力の影響について、解析的及び実験的な検討を行った。モデル作成は、Wallis-Heasleyの熱平衡・一次元均質流モデルに基づいて行った。システムの特性方程式が解析的に解けるように、通常ムダ時間要素で表現される入口流速に対する各種応答を一次遅れ要素によって表した。これは、近似表現ではあるが、特性方程式内で個々の要素を分離して表現できるため、不安定に対する支配因子の特定が容易となる。提案した簡易モデルについて、Ishii-Zuber安定マップ上で実験データと比較した。安定限界を示す実験データは、系圧力に大きく依存する結果となった。本モデルによる予測値は、二相流域の圧力損失に対する系圧力の影響を考慮することで、実験データをよく予想できた。また、システムの固有振動数は、二相流の通過時定数と密接に関係し、これもモデルでよく予測できた。

論文

Chromatographic studies of dissolved organic materials in natural water by direct measurement of high-performance gel permeation chromatography

長尾 誠也; 村岡 進

Understanding and Maraging Organic Matter in Soils, Sediments and Waters, p.407 - 414, 2001/00

近年、天然水中に存在する腐植物質が重金属、放射性核種、有害有機物のキャリアーとして作用することが報告され、天然水中の腐植物質の特性を分析する必要性が高まっている。本研究では、天然水に存在する腐植物質を濃縮することなく高速流体ゲル浸透クロマトグラフィーにより測定し、3つの検出法(紫外検出、蛍光検出、3次元紫外可視検出)により腐植物質の特性を分析する方法の妥当性を検討した。その結果、天然水の腐植物質はゲル浸透クロマトグラフカラムにより4~5つの分子サイズフラクションに分離され、検出されるピーク位置は天然水によりそれほど大きな違いは認められなかった。また、検出法によりピークの強度比が天然水より変動したことから、各ピークの特性が異なることが示唆された。なお、検出法を変えることにより、腐植物質とアミノ酸等の他の有機物と分離して検出できることも明らかとなった。

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。

論文

Monte Carlo analysis of the three-dimensional Ising model

伊藤 伸泰

Computer-aided Statistical Physics: AIP Conf. Proc., 248, p.136 - 142, 1992/00

3次元強磁性イジングモデルに対し、スーパーコンピュータによるモンテカルロシミュレーションにより磁化の2乗の熱平衡状態での期待値を計算した。この値を系の大きさについて外括することにより自発磁化の値を温度の関数として得た。この値を赤池情報基準量(量大エントロピー法)により解析し、臨界点、臨界指数を従来の評価値よりもはるかに良い精度で得た。スーパーコンピュータのためのシミュレーション・アルゴリズム、計算機の性能評価をイジングシミュレーションの速度で行った結果についても報告する。

報告書

高次代数方程式の数値解法プログラム; SSLの拡充とベンチマーク・テスト,No.1

朝岡 卓見

JAERI-M 7335, 88 Pages, 1977/10

JAERI-M-7335.pdf:2.45MB

科学用サブルーチン・ライブラリの拡充整備の一環として、高次代数方程式の主な数値解法アルゴリズムを概観し、代表的な計算プログラムを整備し、既存のルーチンも含めてベンチマーク・テストを実施した。逆補間法のルーチンとしては、Muller法のプログラムを整備すると共に、これにChambersのアルゴリズムを取り入れたものも作成した。このMuller-Chambers法のルーチンは、3重根3つの近接根などを除けば、特に複素係数多項式の根の計算に有用である。Newton法の変形であるMadsenアルゴリズムによるルーチンも整備したが、低次多項式の根の算出には他より時間がかかるが、すべての場合に正確な解を与えており、標準的な計算プログラムとして用いることができる。実係数多項式に対する既存のBairston法ルーチンは、3重根などを除けば最も速いアルゴリズムになっていることも示された。なお求められた根の誤差限界の計算ルーチンを整備された。

報告書

高次代数方程式の多重根を求めるためのプログラム; MROOT-ROOTP

石黒 美佐子

JAERI-M 4465, 20 Pages, 1971/06

JAERI-M-4465.pdf:0.56MB

実数を係数とする高次代数方程式のすべての根(虚根を含む)を求める問題を取り上げる。まず第一に重根を持つ代数方程式の根を正確に求めるための方法について述べる。方程式を前もって多重度により因数分離し、重根を持たない方程式に対して、BAIRSTOW法等を適用することにより問題を解決する。そのためにサブルーチンMROOTを作成する。次にFACOM230-60の科学計算用サブルーチン・ライブラリ(SSL)のBAIRSTOW法によるサブルーチンBAIR1Sの難点をあげる。そして改良したサブルーチンROOTPを作成する。ROOTPを核にして、MROOTを適用したときの計算結果等を合わせて論じる。

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