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報告書

過酷炉心放射線環境における線量測定装置の開発(委託研究); 令和元年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業

廃炉環境国際共同研究センター; 木更津工業高等専門学校*

JAEA-Review 2020-051, 97 Pages, 2021/02

JAEA-Review-2020-051.pdf:5.02MB

日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和元年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、平成30年度に採択された「過酷炉心放射線環境における線量測定装置の開発」の令和元年度の研究成果について取りまとめたものである。東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所(1F)の炉内および建屋内は事故の影響で非常に高い放射線環境となっており、1F現場作業状況のニーズを踏まえた上で、放射線測定技術の開発が求められている。これまでの研究で、太陽電池素子を応用した線量計は、炉心付近の高線量率下での線量評価、非電源化・超小型軽量化、および高い耐放射線性を達成可能であることが検証されてきており、本研究は、この太陽電池素子による線量測定技術を基盤とした画期的な放射線計測システムの実用化に向けた開発を行う。

報告書

過酷炉心放射線環境における線量測定装置の開発(委託研究); 平成30年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業

廃炉国際共同研究センター; 木更津工業高等専門学校*

JAEA-Review 2019-033, 57 Pages, 2020/03

JAEA-Review-2019-033.pdf:3.17MB

日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉国際共同研究センター(CLADS)では、平成30年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所(1F)の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、平成30年度「過酷炉心放射線環境における線量測定装置の開発」について取りまとめたものである。1Fの炉内及び建屋内は事故の影響で非常に高い放射線環境となっており、1F現場作業状況のニーズを踏まえた上で、放射線測定技術の開発が求められている。これまでの研究で、太陽電池素子を応用した線量計は、炉心付近の高線量率下での線量評価、非電源化・超小型軽量化、および高い耐放射線性を達成可能であることが検証されてきており、本研究では、この太陽電池素子による線量測定技術を基盤とした画期的な放射線計測システムの実用化に向けた開発を行った。

論文

PDF analysis on semiconductive CdTe-ZnTe alloy

米田 安宏; 鈴谷 賢太郎; 小原 真司*; 水木 純一郎

Ferroelectrics, 339, p.165 - 174, 2006/09

 被引用回数:0 パーセンタイル:0(Materials Science, Multidisciplinary)

CdTe-ZnTe半導体混晶はzinc-blendeタイプの構造を持つ物質として、初めて強誘電性が確認された。しかし、強誘電性領域においても構造が変化しないことから、強誘電性発現機構がいまだ明らかにはなっていない。われわれは実験室系のX線回折においてZn原子の温度因子が大きく変化することを見いだした。これは熱的揺動だけではなく、静的なdisorderが生じていると考えられる。そこで、disorderな構造を明らかにするために、高エネルギーX線回折とPDF解析を用いて改めてこのCdTe-ZnTe半導体混晶の構造解析を行った。その結果、平均構造位置からのdisorderはZn, Cdサイトだけではなく、むしろTeサイトで支配的に起こっていることがわかった。これらの原子のdisorderの結果、分極が生じ強誘電性を発現していると考えられる。

論文

Second harmonic generation in Te crystal using free electron laser

山内 俊彦; 菊澤 信宏; 峰原 英介

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 41(11A), p.6360 - 6363, 2002/11

 被引用回数:2 パーセンタイル:11.17(Physics, Applied)

原研自由電子レーザー(FEL)から発生する22ミクロンの波長を二種類の結晶、つまり非複屈折結晶であるCdTe及び複雑屈折結晶であるTeに入射して2次高調波(SHG)を発生した。そしてそれぞれのSHG変換効率、CdTeで2.2$$times$$10$$^{-2}$$%(7.3$$times$$10$$^{-5}$$%/MWcm$$^{-2}$$)及びTeで0.4%、を決定した。また、Te結晶の位相整合角9.62$$^{circ}$$を得た。

論文

Evidence for the diffusion of Au atoms into the Te UPD layer formed on a Au(111) substrate

河村 博行; 高橋 正光; 北條 伸彦*; 三宅 正男*; 邑瀬 邦明*; 田村 和久*; 魚崎 浩平*; 粟倉 泰弘*; 水木 純一郎; 松原 英一郎*

Journal of the Electrochemical Society, 149(2), p.C83 - C88, 2002/02

 被引用回数:6 パーセンタイル:22.56(Electrochemistry)

電解液中でアンダーポテンシャル析出(UPD)によりAu(111)基板上に形成されたTe層の構造をin-situ表面X線回折法で調べた。UPD電位を4$$sim$$59時間にわたって保持した状態で試料に対して一連の測定を行った。その結果、Te UPD層は不安定であることが明らかになった。最表面層はUPDによるTe原子とAu(111)基板から拡散してきたAu原子で構成されていることがわかった。また、時間が経過すると、Te UPD層は従来報告されていた$$sqrt{3}$$$$times$$$$sqrt{3}$$ R30$$^{circ}$$の周期性を持たないことがわかった。Te UPD層に対するストリッピングボルタンメトリーを行うと、時間とともにTeとAuとの相互作用が増加することが示され、最表面層がTeとAuの混合層であることを裏付けている。

論文

Second harmonic generation in CdTe crystal and Te by free electron laser

山内 俊彦; 菊澤 信宏; 峰原 英介; 永井 良治

Technical Digest on 4th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO/Pacific Rim 2001), p.I_426 - I_427, 2001/00

自由電子レーザー(FEL)からの22ミクロンの波長の2次高調波(SHG)を2種類の結晶、非複屈折結晶CdTe及び複屈折結晶Te、を使って発生した。この変換効率はCdTeでは2.2$$times$$10$$^{-2}$$%(7.3$$times$$10$$^{-5}$$%/(MW cm$$^{-2}$$))、及びTe結晶では0.4%であった。また、Te結晶の位相整合角は9.62$$^{circ}$$であった。

論文

Second harmonic generation in CdTe plate by free electron laser

山内 俊彦; 菊澤 信宏; 峰原 英介; 永井 良治; 西森 信行; 沢村 勝; 羽島 良一; 静間 俊行; 早川 岳人

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 39(10), p.5912 - 5913, 2000/10

 被引用回数:1 パーセンタイル:7.16(Physics, Applied)

自由電子レーザーの波長22$$mu$$mをCdTeの結晶に入射させて、2次高調波(SHG)を発生するのに成功した。CdTe結晶は複屈折結晶でないため位相整合条件$$Delta$$K$$neq$$0であるが、コヒーレント長lc~0.1mm以上と大きいうえに、非線形定数はII-VI族結晶として大きい値を持つ。実験からSHGの変換効率~3$$times$$10$$^{-5}$$/MW・cm$$^{-2}$$を得た。

論文

原研自由電子レーザー用SHGオートコリレーションシステムの開発

菊澤 信宏; 山内 俊彦; 永井 良治; 峰原 英介

Proceedings of 25th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.366 - 368, 2000/07

高出力遠赤外自由電子レーザーのパルス幅測定のために光第2高調波発生(SHG)を利用したオートコリレータの開発を行っている。すでにSHG用結晶としてCdTe結晶を用いてSHG発生実験を行い、計算値と一致する結果が得られた。現在はSHGオートコリレータを構成し、実際のFEL光のパルス幅測定実験を行っている。現在までに得られた結果を報告する。

論文

放射線センサ用半導体材料

阪井 英次

センサ技術, 6(11), p.80 - 86, 1986/00

放射線検出器用半導体の満たすべき条件、各半導体材料の特性、製法、問題点などをまとめた。半導体放射線検出器の原理、検出器中の電子、正孔の動きと出力信号の形状と大きさ、電荷捕獲中心によるキャリア捕獲の電荷収集効率への影響、優れた放射線検出器用半導体材料の条件、シリコン、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、テルル化カドミウム、ヨウ化第2水銀の素材単結晶製造法の概略と問題点を述べた。

論文

半導体放射線センサと新しいニーズ

阪井 英次

エレクトロニクス, 6, p.1 - 7, 1984/00

Si,Ge,GaAs,CdTe,HgI$$_{2}$$などの半導体ダイオードを用いた放射線センサの原理、特徴、構造、現状を説明し、小型放射線線量計、蛍光X線分析、医療用センサ、放射線入射位置検出用一次元、二次元センサを紹介し、最後に今後の動向について述べた。

論文

Present status of room temperature semiconductor detectors

阪井 英次

Nuclear Instruments and Methods, 196(1), p.121 - 130, 1982/00

室温作動半導体検出器開発の現状をまとめたものである。GaAs,CdTe,HgI$$_{2}$$,ダイヤモンド検出器の現状と応用を展望した。

論文

Present status of room temperature semiconductor detectors

阪井 英次

Proc.1981 INS Int.Symp.on Nuclear Radiation Detectors, p.159 - 177, 1981/00

1981年東大原子核研究所「放射線検出器」国際シンポジウムの招待講演(20分)の原稿である。GaAs,CdTe,HgI$$_{2}$$,ダイヤモンド検出器などの室温動作半導体検出器開発の現状をまとめた。

論文

Recent topics in semiconductor detector development

阪井 英次

Proc.of KEK Symp.on Radiation Dosimetry, p.165 - 190, 1978/00

半導体検出器開発をめぐる最近の話題について解説した。Si検出器におけるエピタキシャル技術の適用、Ge(Li)検出器におけるウェル型の検出効率、高純度Ge検出器におけるn$$^{+}$$、P$$^{+}$$電極作成技術、表面保護、低エネルギーX線測定での、問題点や応用例、室温半導体検出器としてのGaAs,Cdte,HgI$$_{2}$$検出器やダイヤモンド検出器の現状について述べた後、半導体検出器を用いた線量率計および線量計について解説した。図面8,表1、文献74を載せた。また、本論文は高エネルギー研究所で行われた放射線ドシメトリに関する研究会の報告書であるので、質疑応答についても記載した。

論文

半導体ガンマ線検出器

阪井 英次

応用物理, 42(2), p.97 - 114, 1973/02

筆者の総合報告(応用物理、38巻(1969)2~18)の後、現在に至る期間の半導体$$gamma$$線検出器をめぐる開発研究の成果を解説したもの。Ge(Li)検出器用単結晶、エネルギー分解能、立ち上がり時間、ガンマ線検出効率、温度特性、放射線損傷、ガンマ線位置検出器、高純度Ge単結晶、CaAsや、CdTeなどの合金型半導体検出器、高分解能半導体X線検出器の話題をとり上げた。文献185、図面13、表1が附されている。

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