高放射線耐性を有する無線データ伝送用チップセットの要素開発(高周波アナログ回路開発) (委託研究); 令和6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; 東京科学大学*

JAEA-Review 2026-005, 51 Pages, 2026/07

JAEA-Review-2026-005.pdf:3.06MB

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、令和元年度から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株式会社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、さまざま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・基盤的研究およ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、令和6年度に採択された研究課題のうち、「高放射線耐性を有する無線データ伝送用チップセットの要素開発(高周波アナログ回路開発)」の令和6年度分の研究成果について取りまとめたものである。本研究は、1Fの原子炉格納容器および圧力容器内において使用可能な無線通信システムの構築を目的とし、耐放射線性を有する回路技術の要素開発を行うものである。要素開発は「高周波アナログ回路開発」と「ベースバンド回路開発」の二つのサブテーマの連携により実施される。本研究では、高周波アナログ回路開発を担当し、耐放射線性を有するシリコンCMOS集積回路技術に加え、ダイヤモンド半導体を用いて各種回路を設計・実装する。シリコンCMOS高周波アナログ回路では、電力増幅器、低雑音増幅器、ミキサ、可変利得増幅器などの高周波アナログ信号処理回路を開発する。ダイヤモンド半導体では、電力増幅器および電源回路についてデバイスから開発する。最終的には、通信速度2.5Mbps以上、積算線量1MGy以上に耐える無線通信用チップセットの試作部品の実現を目指す。

低雑音パルス増幅器の最近の進歩

熊原 忠士

応用物理, 42(10), p.1027 - 1029, 1973/10

http://joi.jlc.jst.go.jp/JST.Journalarchive/oubutsu1932/42.1027

半導体検出器を用いたスペクトロメータのエネルギ分解能は、本質的に使用する増幅器系の特性に大きく依存している。このため、さらに高い分解能をもつシステムに対する要求から、半導体検出器用の増幅器系の低雑音化と計数率特性の改善が継続的に進められてきた。とくに半導体X線スペクトロメータの分野における増幅器系の特性改善が顕著であった。雑音の点では主として前置増幅器の入力段素子や回路構成が検討され、計数動特性の点では主として主増幅器のフィルタや後置増幅器に設けられるベースライン・レストアラなどの回路構成が検討された。最近ではこれらの個との構成ユニットの局部的な回路だけでなく、全システムにわたる回路構成法の検討が進められる傾向にある。ここでは半導体検出器用の低雑音パルス増幅器に関するこの数年間の高分解能化技術に対する内外の動向の概要を述べたものである。