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

https://doi.org/10.3390/app11115219

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, 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.

大強度陽子加速器計画における核破砕中性子源遮蔽体の基本設計

吉田 勝彦*; 前川 藤夫; 高田 弘

JAERI-Tech 2003-019, 52 Pages, 2003/03

JAERI-Tech-2003-019.pdf:2.89MB

原研-KEKの大強度陽子加速器計画(J-PARC)の物質・生命科学実験施設の主要施設として、3GeV-1MWの陽子ビーム駆動による核破砕中性子源の建設が計画されている。本報告書は、モンテカルロ計算による遮蔽性能の評価によって全体寸法が決定された中性子源の生体遮蔽体について、コスト及び取扱いの点で最適な分割方法ならびに、強度面からの設計検討を行った結果についてまとめたものである。強度検討に関しては、異常時荷重として震度5.5(250Gal)程度の地震が発生した場合について、遮蔽体が転倒あるいは、横ズレ等しないかどうかについて検討を行った。長い支持スパンで両端支持される天井遮蔽体に関しては、中央部の最大曲げ応力,最大撓み量に関する検討を行った。

HTTRでの出力分布測定時の線量当量率測定及び放射線モニタリング結果

高田 英治*; 藤本 望; 野尻 直喜; 梅田 政幸; 石仙 繁; 足利谷 好信

JAERI-Data/Code 2002-009, 83 Pages, 2002/05

JAERI-Data-Code-2002-009.pdf:3.51MB

HTTRの燃料体からの線を測定する出力分布測定を行う時点で、燃料交換機,制御棒交換機,スタンドパイプ室周辺,メンテナンスピット周辺での線量当量率の測定を行った。出力分布測定作業は、炉心で照射された燃料体を取り扱う初めての機会であるので、機器の遮へい性能の確認,想定外のストリーミングパスの有無の確認を目的とした測定及び作業中の放射線モニタリングを行った。その結果、線量当量率は予測値以下であり、機器の遮へい上問題は見つからなかった。また、作業環境の測定によるデータを取得することができ、将来の作業環境予測のためのデータを取得することができた。

炉心耐震解析コード「SONATINA-2V」のユーザーズマニュアル

塙 悟史; 伊与久 達夫

JAERI-Data/Code 2001-021, 150 Pages, 2001/08

JAERI-Data-Code-2001-021.pdf:6.16MB

炉心耐震解析コード「SONATINA-2V」は、六角柱状の黒鉛ブロックが積層されたHTTR炉内黒鉛構造物の地震時の挙動を解析するコードである。本コードは、本体プログラムの他にSONATINA-2Vへの入力データを作成するためのプリ・プロセッサー及び解析結果のデータ処理,図形処理等を行うためのポスト・プロセッサーから構成される。「SONATINA-2V」コードは、原研の大型計算機「MSPシステム」にて稼働するよう開発されたものであるが、計算機の技術進歩に伴い大型計算機「MSPシステム」が廃止されたため、コードを原研のUNIX機「SR8000」で稼働できるよう本解析コードの改良及び整備を行った。本書は、UNIX機で稼働する「SONATINA-2V」の使用方法についてまとめたものである。

An Estimation of complexity and computational costs for vertical block-cyclic distributed parallel LU factorization

今村 俊幸

Journal of Supercomputing, 15(1), p.95 - 110, 2000/00

https://doi.org/10.1023/A:1008121726802

本論文では分散メモリ型並列計算機に効果的な、縦ブロック分割の並列LU分解(VBPLU)について報告する。本手法は、ブロックアルゴリズムと通信の集団化という二つの最適化手法に基づいており性能向上が見込める。さらに長ベクトル演算を保障する点でベクトル計算機向けと予想できる。論文ではLog GPやSAD等で知られる並列化モデルに基づいた精密なモデル化を行うとともに、ブロック分割によって生じる負荷分散に関する一考察を与えている。さらに実機上での実験を通じてその結果の有効性を示し、スカラ機上で起こるキャッシュの問題について一解釈を与えることができた。VBPLUで行った解析手法は、ライブラリやコンパイラによるアルゴリズムの自動最適化に応用可能なものと考えられる。

JRR-4シリサイド燃料炉心の炉心定常熱水力解析及び炉心流路閉塞事故解析

神永 雅紀; 山本 和喜; 渡辺 終吉

JAERI-Tech 96-039, 72 Pages, 1996/09

JAERI-Tech-96-039.pdf:2.43MB

JRR-4は、高濃縮板状燃料を使用した軽水減速・冷却、黒鉛反射体付プール型炉であり、熱水力は3.5MWである。JRR-4では、現在、低濃縮化計画が進められており、燃料としてはウランシリコンアルミニウム(USi-Al)分散型燃料(シリサイド燃料)を使用する。本報告書は、JRR-4低濃縮化計画の一環として実施したJRR-4シリサイド燃料炉心の定常熱水力解析及び炉心流路閉塞事故解析について述べたものでる。JRR-4には定格出力3.5MWの強制循環冷却モードと、最高出力200kWの自然循環冷却モードがある。炉心流路閉塞事故を含む強制循環冷却時の解析ではCOOLODコードを、自然循環冷却時の解析ではCOOLOD-N2コードを用いた。解析結果から、JRR-4シリサイド燃料炉心は、通常運転時及び炉心流路閉塞事故時においても十分な安全余裕を有することを確認した。

Fabrication and high heat flux test of divertor cooling elements

鈴木 哲; 荒木 政則; 中村 和幸; 佐藤 和義; 横山 堅二; 大楽 正幸; 秋場 真人

JAERI-Tech 95-033, 63 Pages, 1995/06

JAERI-Tech-95-033.pdf:2.1MB

ITERダイバータ部を構成する冷却構造模擬試験体を製作し、電子ビーム照射による高熱負荷実験を実施した。本試験体はモノブロック型断面をもつ1m級の冷却構造体であり、プラズマ側への熱変形を抑制するための摺動支持機構を有している。実験ではITER概念設計における設計熱負荷を模擬し、定常熱負荷15MW/mの下で繰り返し加熱を行った。その結果、支持部における熱変形は0.5mm以内(上下方向)に抑制され、摺動機構の有効性が確認された。また、実験に合わせて弾性熱応力解析を実施した結果、アーマタイル間の冷却管部に高い熱応力が発生することがわかり、熱サイクルに対する銅製冷却管の損傷評価が必要なことが明らかとなった。

VHTRC temperature coefficient benchmark problem

安田 秀志; 山根 剛; 佐々 敏信

JAERI-Data/Code 94-013, 17 Pages, 1994/10

JAERI-Data-Code-94-013.pdf:0.77MB

低濃縮ウランを燃料とする高温ガス炉の炉物理パラメータの計算精度を検討評価する資料とするため、IAEA協力研究計画(CRP)の一環としてベンチマーク問題を作成した。この問題はピンインブロック型炉である高温ガス炉臨界実験装置VHTRCに主として4%濃縮ウラン被覆粒子燃料を装荷して実施した炉心昇温実験に基づいて作成した。VH1-HP問題では常温から200C間での5段階の温度ステップに対して、それぞれの臨界未満度から温度係数を算出することを求めており、VH1-HC問題で常温及び200Cでの臨界状態での実効増倍係数を算出することを求めている。上記両問題ではさらに、スペクトル指標等のセル計算の結果を出すことも求めている。比較に供するため、主な計算結果に対応する実験結果も示した。

Development of an amorphous surge blocker for a high voltage acceleration power supply of the neutral beam injectors

水野 誠; 小原 祥裕; 渡邊 和弘; 尾崎 章*

JAERI-M 93-214, 13 Pages, 1993/10

JAERI-M-93-214.pdf:0.35MB

中性粒子入射装置高電圧加速電源用のアモルファスサージブロッカーの開発を行った。アモルファスコアの飽和磁束密度がフェライトコアに比較して高いため、アモルファスコアを用いて構成したサージブロッカーは従来のフェライトコアを用いたサージブロッカーに比べ大幅に小型化が可能である。そこで、350kV、0.05Volt-secondのサージブロッカーの設計、製作、試験を行った。アモルファスコアはアモルファスの薄帯を層間絶縁用のフィルムとともに巻き上げることにより成形し、磁気特性を回復させるための熱処理を施した。コアは電気絶縁のためエポキシ樹脂でモールドし、SFガスを充填したFRP管に収納した。試験の結果、設計値以上のVolt-second値を有することが確認された。また、コアでの絶縁破壊は観測されなかった。これより、アモルファスサージブロッカーが中性粒子入射装置高電圧加速電源に適用可能なことが明らかとなった。

Coupling effect of core-bottom structure and core graphite blocks in HTTR

伊与久 達夫; 二川 正敏; 白井 浩*; 塩沢 周策; 石原 正博; 多喜川 昇*

Proc. of the 12th Int. Conf. on Structural Mechanics in Reactor Technology,Vol. K; SMiRT 12, p.97 - 102, 1993/00

高温工学試験研究炉(HTTR)の黒鉛構造物は、耐震解析上、炉心黒鉛ブロックと炉床部黒鉛構造物を個別に扱っている。本論文は、その相互連成効果を振動試験及び解析により検討した結果をまとめたものである。得られた主要な結果は以下のとおりである。(1)炉心黒鉛ブロックの最大応答値は、炉床部構造を連成させることにより、単独で得られる値よりも減少することが分かった。(2)炉床部構造に用いているキー構造に作用する衝突力は、炉心黒鉛ブロックの影響を受けないことが分かった。(3)サポートポストに作用する垂直荷重は、搭載重量が増加するに従い、動的荷重集中係数C値は減少する。