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論文

Estimation of the lifetime of resin insulators against baking temperature for JT-60SA in-vessel coils

助川 篤彦; 村上 陽之; 松永 剛; 櫻井 真治; 武智 学; 吉田 清; 池田 佳隆

Fusion Engineering and Design, 98-99, p.2076 - 2079, 2015/10

 被引用回数:1 パーセンタイル:86.4(Nuclear Science & Technology)

JT-60SA計画は、ITER計画の幅広いアプローチ計画の日欧協力で進められている。JT-60SA容器内コイルは日本で設計・製作を行う。容器内コイル用の樹脂絶縁材には、真空容器のベーキング温度条件(200$$^{circ}$$C, 40000時間)に沿った耐熱性能が要求される。今回、容器内コイル設計に向け、耐熱耐久性の調査を実施し、$$sim$$220$$^{circ}$$C環境で、エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂を母材とする7種類の候補樹脂絶縁材の寿命評価を実施した。高温環境下における化学反応速度はアレニウス法で評価する。耐熱耐久試験では、180$$^{circ}$$C, 200$$^{circ}$$C, 220$$^{circ}$$Cの恒温槽で一定期間保持し、その後、絶縁材の重量減少を測定する。樹脂絶縁材の重量減少率の結果を入力にワイブル解析を実施し、その後、アレニウスプロットにより候補樹脂絶縁材の寿命評価を初めて実施した。この結果、容器内コイルの適用温度は169$$^{circ}$$Cであることが分かった。

論文

Effect of magnetic field on positron lifetimes of Fe, Co and Ni

Li, H.; 前川 雅樹; 河裾 厚男; 谷村 直樹*

Journal of Physics; Condensed Matter, 27(24), p.246001_1 - 246001_5, 2015/06

 被引用回数:6 パーセンタイル:62.76(Physics, Condensed Matter)

Positron lifetime spectra of Fe, Co and Ni were measured under magnetic field using a $$^{22}$$Na source. Very small but distinguishable difference of positron lifetime upon magnetic field reversal was observed suggesting the existence of two bulk lifetimes associated with majority and minority spin electrons. Using two spin-dependent Fe bulk lifetimes, the difference Doppler broadening of annihilation radiation spectra between majority and minority spin electrons were also examined. Agreement between experiment and theory indicates that spin-polarized positron annihilation spectroscopy may have potential in investigation of spin-aligned electron momentum distribution.

論文

Impact of carrier lifetime on efficiency of photolytic hydrogen generation by p-type SiC

三宅 景子*; 安田 智成*; 加藤 正史*; 市村 正也*; 畑山 智亮*; 大島 武

Materials Science Forum, 778-780, p.503 - 506, 2014/02

Photolytic hydrogen generation using sunlight is regarded as energy production technology for the next generation. One of the key of issues for this technology is a selection of materials for the photolysis. Silicon carbide (SiC) is expected as one of the candidate materials for this application. In this study, we measured carrier lifetimes in SiC by the microwave photoconductivity decay ($$mu$$PCD) method. In order to control carrier lifetime in SiC, some samples were irradiated with 160 keV-electrons with fluences between 1$$times$$10$$^{16}$$ and 1$$times$$10$$^{17}$$ /cm$$^{2}$$. The values of carrier lifetime in SiC were compared to photocurrents in electrolytes which directly relate to the conversion efficiency of photolytic hydrogen generation. As a result, photocurrents depend on the sum of the depletion layer width and the diffusion length which was estimated from carrier lifetimes.

論文

Estimation of pitting damage induced by cavitation impacts

祖山 均*; 二川 正敏; 本間 加奈*

Journal of Nuclear Materials, 343(1-3), p.116 - 122, 2005/08

 被引用回数:9 パーセンタイル:43.23(Materials Science, Multidisciplinary)

キャビテーション衝撃により水銀ターゲット容器が受けるピッティング損傷の評価手法を提案した。ピッティング損傷の潜伏期間を評価することは、容器壁厚さが薄いことから重要である。本報では、そのための二つの評価法を提案している。一つは、壊食試験から得た質量減少の対数表示結果から見積もる方法、他方は、潜伏期の塑性変形領域の観察結果から見積もる方法である。

論文

Positron lifetime measurement on centrifuged Bi$$_{3}$$Pb$$_{7}$$ intermetallic compound

小野 正雄; Huang, X. S.*; 柴田 康弘*; 井口 裕介*; 境 誠司; 前川 雅樹; Chen, Z. Q.*; 長壁 豊隆; 河裾 厚男; 楢本 洋*; et al.

Proceedings of 1st International Conference on Diffusion in Solids and Liquids (DSL 2005), p.531 - 533, 2005/07

これまでに幾つかの低融点合金系について超重力場下における固体中での原子の沈降による傾斜構造を実現し、金属間化合物Bi$$_{3}$$Pb$$_{7}$$では分解反応を実現している。本研究では、組成変化が起きない温度条件下で超重力処理を施した金属間化合物(Bi$$_{3}$$Pb$$_{7}$$, 120$$^{circ}$$C, 90.5万G, 100h)について陽電子消滅寿命測定を行った。その結果、出発試料に比べ平均寿命が延びていることがわかった。超重力場下で空孔が導入され、点欠陥として結晶内に留まっていると考えられる。原子の沈降メカニズムとして、(1)高速な空孔機構,(2)準格子間型機構,(3)1, 2の組合せを考えているが、これらの可能性を示唆する結果である。沈降メカニズムの解明に向けて今後より詳しく調べる予定である。

報告書

水銀ターゲット容器の破損確率評価解析

石倉 修一*; 志賀 章朗*; 二川 正敏; 粉川 広行; 佐藤 博; 羽賀 勝洋; 池田 裕二郎

JAERI-Tech 2005-026, 65 Pages, 2005/03

JAERI-Tech-2005-026.pdf:2.86MB

本報は、大強度陽子加速器計画(J-PARC: Japan Proton Accelerator Complex)の中核施設である物質・生命科学実験施設の核破砕中性子源となる水銀ターゲット容器(3重壁構造)の構造健全性評価を行うための基本データとするために、水銀容器及び保護容器(別名セーフティーハルで2重壁リブ構造)で想定される荷重条件下(水銀容器及び保護容器の内外圧と定常熱応力,水銀容器内の25Hzの熱衝撃に伴う圧力波による応力)で発生する応力値をもとに、実験から求められた照射と壊食による材料強度劣化(疲労寿命の低下)を考慮して、確率論的手法により破損確率の算定を行った。水銀容器と保護容器の破損確率を評価した結果、(1)水銀容器は圧力波による応力サイクルと壊食による疲労強度の低下が大きいために、5000hrを仮定した寿命中の破損確率は12%である。(2)保護容器は圧力波が作用しないために寿命中の破損確率は10$$^{-11}$$と十分低く、破損する可能性はほとんどない。したがって、万が一水銀容器が破損して水銀が漏洩した場合でも、保護容器が漏洩水銀を収納するとともに、同時に水銀漏洩検知器が機能することにより、漏洩水銀は保護容器内部に閉じ込めることが十分可能であることを定量的に示した。

論文

Luminescence study of lanthanide(III) ions in non-aqueous solutions containing azide ions

Lis, S.*; 木村 貴海; 吉田 善行; But, S.*

Journal of Alloys and Compounds, 380(1-2), p.173 - 176, 2004/10

 被引用回数:5 パーセンタイル:60.38(Chemistry, Physical)

時間分解レーザー誘起蛍光分光法と蛍光光度法を用いて、アジ化物イオン(N$$_{3}$$$$^{-}$$)を含む非水溶媒中のランタノイド(III)イオン、Ln$$^{3+}$$(Ln=Eu, Gd, Tb)の発光寿命と発光強度を測定し、Ln$$^{3+}$$に対するN$$_{3}$$$$^{-}$$の消光効果を検討した。N$$_{3}$$$$^{-}$$共存下でのEu$$^{3+}$$の発光特性をジメチルホルムアミド,ジメチルスルホキシド,メチルホルムアミド,ホルムアミド、及びメタノール中で測定した。Ln$$^{3+}$$の発光強度または発光減衰定数と溶液中のN$$_{3}$$$$^{-}$$濃度の関係から、Ln$$^{3+}$$の発光準位と基底状態間のエネルギー差の順序はGd$$>$$Tb$$>$$Euであるが、N$$_{3}$$$$^{-}$$の消光効果はGd$$>$$Eu$$>$$Tbの順であることを明らかにした。Eu$$^{3+}$$にみられる消光パターンの不規則性は、エネルギー移動による消光に加え、Eu$$^{2+}$$への還元が起きているためである。種々の溶媒中で測定したEu$$^{3+}$$の消光速度定数は溶媒のアクセプター数が大きいときほど小さくなることを見いだした。

論文

Lifetime evaluation of graphite components for HTGRs

奥 達雄*; 石原 正博

Nuclear Engineering and Design, 227(2), p.209 - 217, 2004/01

 被引用回数:27 パーセンタイル:13.61(Nuclear Science & Technology)

黒鉛材料の寿命と黒鉛構造物の寿命はそれぞれ異なる観点から論じられ、しばしば材料研究者や設計者に混同されることがある。黒鉛材料の寿命は、照射による寸法収縮が初期値に戻る照射量を材料の寿命と考えている。一方、黒鉛構造物の寿命は、構造物に生じる発生応力が許容応力に達した照射量を構造物の寿命と考えている。そこで、HTTR黒鉛ブロックを一例として、黒鉛ブロックの発生応力から評価される構造物の寿命と照射誘起寸法変化から評価される材料の寿命についての比較検討を行った。その結果、黒鉛構造物の寿命は、発生応力と許容応力の関係からの制限及び照射誘起寸法変化の両者の短い方によって定義すべきことを明らかとした。

論文

Relativistic many-body calculations of electric-dipole lifetimes, transition rates, and oscillator strengths for ${it n}$=3 states in Al-like ions

Safronova, U. I.*; 左高 正雄; Albritton, J. R.*; Johnson, W. R.*; Safronova, M. S.*

Atomic Data and Nuclear Data Tables, 84(1), p.1 - 83, 2003/05

 被引用回数:36 パーセンタイル:13.12

原子番号Z=15から100までのアルミニウム様イオン(電子数13個のイオン)の等電子系列すべてに関するeven-parityの${it 3s3p$^{2}$, 3s$^{2}$3d, 3p$^{2}$3d, 3d$^{2}$3s, 3d$^{3}$}$とodd-parityの${it 3s$^{2}$3p, 3p$^{3}$, 3s3p3d, 3d$^{2}$3p}$間の電気双極子(E1)遷移について遷移確率,振動子強度,寿命,線強度を計算しテーブルと図に表した。計算は${it 1s$^{2}$2s$^{2}$2p$^{6}$}$のDirac-Fockポテンシャルから始め中間結合ポテンシャルを求めるために1次の相対論的多体摂動理論(MBPT)を用いた。遷移マトリックス要素を求めるために2次のMBPTを用いた。原子番号Zに対する遷移確率の傾向を示すためにZの関数として3220個の遷移の内220の遷移確率を図に表した。

報告書

HTTRの出力上昇試験結果に基づく中間熱交換器の構造強度評価

竹田 武司; 橘 幸男; 中川 繁昭

JAERI-Tech 2002-091, 45 Pages, 2002/12

JAERI-Tech-2002-091.pdf:1.77MB

HTTR(高温工学試験研究炉)の中間熱交換器(IHX)は、ヘリウム/ヘリウムの熱交換器であり、高温ガス炉の核熱利用を将来実証するうえで重要な機器である。IHXの熱容量は10MWであり、ヘリカルコイル状の伝熱管を96本有している。IHXの構造設計では、内部構造物のうち、ハステロイXR材である伝熱管,内筒等に対して弾クリープ解析を実施している。HTTRの出力上昇試験の中で、原子炉スクラム時におけるIHX内の冷却材温度変化は設計時の想定より早いことがわかった。そこで、出力上昇試験で得られた冷却材温度データに基づき、想定した高温試験運転で全出力(30MW)からの原子炉スクラム時の冷却材温度変化が、IHXの伝熱管,内筒下部レジューサの構造強度に及ぼす影響について調べた。その結果、寿命期間中(10$$^{5}$$h)の累積クリープ主ひずみ,累積クリープ疲れ損傷係数は、「高温ガス炉第1種機器の高温構造設計指針」に定められた制限値を満足していることを確認した。

論文

The Spectrum and laser properties of ytterbium doped phosphate glass at low temperature

Dai, S.*; 杉山 僚; Hu, L.*; Liu, Z.*; Huang, G.*; Jiang, Z.*

Journal of Non-Crystalline Solids, 311(2), p.138 - 144, 2002/11

Yb$$^{3+}$$をドープしたリン酸ガラスを作成し,低温での分光及びレーザー発振特性について評価を行なった。作成したガラスは、モル%でP$$_{2}$$O$$_{5}$$:60-65,B$$_{2}$$O$$_{3}$$:4-8,Al$$_{2}$$O$$_{3}$$:5-10,K$$_{2}$$O:10-15,BaO:5-10,La$$_{2}$$O$$_{3}$$:0-2,Nb$$_{2}$$O$$_{5}$$:0-2,Yb$$_{2}$$O$$_{3}$$:4-87の範囲で調製を行なった。YB$$^{3+}$$イオンの上準位寿命$$^{2}$$F$$_{5/2}$$からの蛍光寿命について、クライオスタットを用いて温度を変えながら測定を行なった。これと併せて,発振波長940nmのレーザーダイオード励起によるガラスレーザーの発振特性を異なる温度で測定した。この結果,スロープ効率4%,最高出力2mWが温度8K,発振波長1001nmにおいて有益な知見が得られた。

論文

Study of a new ytterbium doped phosphate laser glass

Dai, S.*; Hu, L.*; 杉山 僚; 井澤 靖和*; Liu, Z.*; Jiang, Z.*

Chinese Science Bulletin, 47(3), p.255 - 259, 2002/02

 被引用回数:7 パーセンタイル:46.83(Multidisciplinary Sciences)

新イッテルビウムリン酸レーザーガラスを作成し、熱-機械特性,非線形性,微結晶化,微少欠陥及び分光スペクトル測定の物理・光学特性について評価試験を行なった。ガラスの作成プロセスにおいて、OH基濃度を減少させるために、開発した新たな除去法を適用した結果、上準位蛍光寿命は2.2msに達した。さらに,光路長の熱による変化を示すアサーマル特性は、0.42$$times$$10E$$^{-6}$$/Kであり、これはQX/Ybガラスの約1/10と極端に小さい値を示すことがわかった。

論文

High heat flux experiments of saddle type divertor module

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

Journal of Nuclear Materials, 212-215(1), p.1365 - 1369, 1994/09

次期核融合装置用ダイバータ板開発の一環として、サドル型ダイバータ模擬試験体を開発し、加熱実験を行った。本報告は定常熱負荷20MW/m$$^{2}$$における熱サイクル実験及び有限要素解析によるダイバータ模擬試験体の寿命評価に関するものである。熱サイクル実験では、電子ビームによる定常熱負荷を1000サイクルにわたって与えたが、試験体には除熱性能の劣化は観察されず、実験後のSEM観察においても繰返し熱負荷による損傷は認められなかった。この実験を模擬した弾塑性熱応力解析を実施した結果、本試験体は20MW/m$$^{2}$$の熱負荷に対し、60000回以上の疲労寿命を有すると判断され、ITERのCDAにおけるダイバータ板の設計熱負荷・設計寿命に対して十分な性能を持つことが確認された。

論文

A Positron lifetime study of defects in neutron-irradiated Si

A.Li*; H.Huang*; D.Li*; S.Zheng*; H.Du*; S.Zhu*; 岩田 忠夫

Japanese Journal of Applied Physics, 32(3), p.1033 - 1038, 1993/03

 被引用回数:8 パーセンタイル:54.35(Physics, Applied)

中性子照射したSiについて陽電子寿命測定を行い、100~800$$^{circ}$$Cにおける欠陥のアニーリングを調べた。陽電子寿命スペクトルの2成分フィッティングを行った。第1成分は完全結晶中のfreeな陽電子及びmonovacancy-substitutional oxygen complexesに捕獲された陽電子の平均に対応し、第2成分はdivacancyまたはdivacancy-substitutional oxygen complexes及びquadrivacancy-substitutional oxygen complexesに捕獲された陽電子の平均に対応するものであることを示した。2成分データをトラッピング模型によって解析し、これらのvacancy型欠陥による陽電子捕獲率(欠陥濃度に比例する)を求めた。これらの欠陥のアニーリングを議論した。

論文

Positron annihilation study on neutron irradiated Si

S.Zhu*; A.Li*; S.Zheng*; H.Huang*; D.Li*; 岩田 忠夫

Chin. J. Nucl. Phys., 14(2), p.166 - 168, 1992/00

シリコンに1.45$$times$$10$$^{20}$$n/cm$$^{2}$$及び3.1$$times$$10$$^{17}$$n/cm$$^{2}$$の中性子照射を行い、陽電子寿命の測定をアニーリング温度(343~1073K)の関数として行った。短寿命成分は、バルク中及び酸素-monovacancy対にトラップされた陽電子の寿命の平均である。長寿命成分はdivacancyあるいはquadrivacancyによるものである。照射量が3.1$$times$$10$$^{17}$$n/cm$$^{2}$$の場合にはquadrivacancyによるものは観測されなかった。

論文

New carbon stripper foils less shrinkable under heavy ion bombardment

竹内 末広; 金沢 修平

Nuclear Instruments and Methods, 206, p.331 - 333, 1983/00

最近重イオン衝撃に対し縮みの非常に小さい長寿命の重イオン用電子ストリッパー炭素膜の開発に成功した。新炭素膜は、かつて原研で開発した製法に基づくもので、炭素蒸着のために使用している炭素アーク電極を3mmから6mmに太くし、できるだけ電極の温度上昇を抑えるように改善して得られるようになった。新炭素膜はエネルギー2.0MeV、電流1$$mu$$A/4mm$$Phi$$のAr$$^{+}$$ビームに対し縮みが非常に緩漫で少なくとも2時間は照射部分はたるんでおり緊張状態になるまでの時間がこれまでの炭素膜よりも飛躍的に長くなった。平均寿命は4.7時間でこれまでの膜の2倍以上である。市販品と比較すると約50倍の寿命をもつ。新方式のアーク放電からの炭素放出には多量のイオンが含まれていることと膜の物性についての予備的実験結果を加えて報告されている。

報告書

重イオン核反応生成物の半減期を測定するための回転式バンドパス・フィルター

牧島 章泰*; 武谷 汎*; 足立 実*; 小川 雅生*; 石井 三彦; 大島 真澄; 菊池 士郎; 峰原 英介

JAERI-M 9901, 14 Pages, 1982/01

JAERI-M-9901.pdf:0.68MB

この回転式バンドパスフィルターは、反跳核を収集する時間々隔の1/5から5倍の半減期をもつ核種を選択的に効率よく分析することを可能にする。装置は回転円板上に配置した3枚の金属箔からなる。これらの箔は一定時間、反跳核を捕獲したのち、2箇の$$gamma$$線検出器でひきつづき各$$gamma$$線の減衰の程度を計測する。順次各箔に一連のプロセスを周期的に繰返させてデータの集積を計る。この装置を用いてSeアイソトープのEO遷移の探査を行い、$$^{7}$$$$^{4}$$Seに於て新しい遷移を発見した。

論文

Characterization of graphites by positron lifetimes

岩田 忠夫; 福島 博*; 下斗米 道夫*; 堂山 昌男*

Japanese Journal of Applied Physics, 20(10), p.1799 - 1806, 1981/00

 被引用回数:18 パーセンタイル:33.8(Physics, Applied)

各種黒鉛(ガラス状炭素、原子炉用黒鉛、熱分解黒鉛、天然黒鉛等)において陽電子の寿命を測定した。トラッピング模型にもとづいた解析により、陽電子は結晶粒界面、気孔やボイドのまわりの内部表面などに捕獲されて寿命がのびることがわかった。完全な黒鉛結晶格子の中における陽電子の寿命は215$$pm$$10psと推定される。比較的結晶性のよい熱分解黒鉛と天然黒鉛において観測されるもう一つの寿命400$$pm$$20psは結晶粒界面に捕獲された陽電子の寿命であると解釈した。各種の黒鉛材料のキャラクタリゼーションを陽電子寿命のデータによって行なうことが可能である。

論文

Magnetic moment of the 2,140.2keV 5$$^{-}$$ state in $$^{1}$$$$^{3}$$$$^{6}$$Ba

大島 真澄; 林部 昭吾*; 川村 暢明*; 伊東 芳紀*; 藤岡 学*; 石松 敏之*

Hyperfine Interactions, 7(2), p.103 - 107, 1979/00

N=80核$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{6}$$Baの2140.2keV 5$$^{-}$$準位の磁気能率を摂動角度相関法により測定した。$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{6}$$Csの線源は東北大学核理研ライナックからの50MeV電子の制御輻射を使って$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{8}$$Ba($$gamma$$,pn)反応から作った。この準位及び2207.1keV6$$^{+}$$準位の寿命は各々1.5$$pm$$0.1nsec,3.1$$pm$$0.1nsecと決められた。67keV-(818+1048+1235)keVカスケードについて$$gamma$$-$$gamma$$時間積分型摂動角度相関を$$pm$$17kGの磁場の下で行い、各々の角度相関パターンの解析結果及び該準位の寿命からg因子の値 g=-0.38$$pm$$0.04 が得られた。この準位の粒子配位は殻模型から$$nu$$(d$$_{3}$$$$_{/}$$$$_{2}$$$$^{-}$$$$^{1}$$ h$$_{1}$$$$_{1}$$$$_{/}$$$$_{2}$$$$^{-}$$$$^{1}$$)又は$$nu$$(s$$_{1}$$$$_{/}$$$$_{2}$$$$^{-}$$$$^{1}$$ h$$_{1}$$$$_{1}$$$$_{/}$$$$_{2}$$$$^{-}$$$$^{1}$$)と期待されるので、これらの配位に対する理論値と実験値とを比較した。前記の配位に対する配位混合計算の結果(及びSchmidt値)は各々 -0.26~-0.23(-0.39),-0.02~-0.01(-0.06)となり、両計算共 2140.2keV5$$^{-}$$ 準位の配位が主として$$nu$$(d$$_{3}$$$$_{/}$$$$_{2}$$$$^{-}$$$$^{1}$$ h$$_{1}$$$$_{1}$$$$_{/}$$$$_{2}$$$$^{-}$$$$^{1}$$)であることを支持した。実験値と計算値とのずれは芯の励起の寄与によるものと思われる。

論文

Lifetime spectra of positrons in V$$_{2}$$O$$_{3}$$

野口 正安; 君塚 登*; 千葉 利信*; 津田 惟雄*

Journal of the Physical Society of Japan, 34(3), p.661 - 665, 1973/03

 被引用回数:8

金属-絶縁体転移を示すV$$_{2}$$O$$_{3}$$中の陽電子消滅のライフタイムをしらべた。即ち伝導電子の影響がライフタイムスペクトルにどのようにあらわれるかをみるため、転位点(160°K前後)を間に122°Kより300°Kまで、$$tau$$$$_{1}$$および$$tau$$$$_{2}$$、I$$_{1}$$およびI$$_{2}$$を求めた。その結果、I$$_{2}$$において転位前後に大きな変化が観測された。実験結果より次のことが言える。1)$$tau$$$$_{1}$$が転位点前後においてはほとんど変らないことから、伝導帯においてはエンハンスメント効果が小さいこと。2)I$$_{2}$$はポジトロニウムのピックオフ過程によるものとすると、電子-ホール相互作用は金属側で絶縁体のそれに較べておよそ50%になること。

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