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松林 政仁; 日引 俊*; 三島 嘉一郎*
Nondestructive Testing and Evaluation, 16(2-6), p.267 - 275, 2001/01
JRR-3M熱中性子ラジオグラフィ装置は1991年以来熱水力、農学、医学、考古学等における研究領域で利用されてきた。報装置の有する高性能は毎秒30フレームの実時間撮像を実用的なものとしさらに、高速度カメラの利用により毎秒1,000フレームを超える撮像の可能性を実験上示唆した。実験の結果を受けて蛍光コンバータ、イメージインテンシファイア(II)及び高速度デジタルカメラを組み合わせた高速度中性子ラジオグラフィシステムの開発を行い、フルフレーム撮影時で毎秒4,500フレームの撮影が可能となった。システムの時間分解能向上にあたってはIIの光電面及び蛍光面材料の最適化のみならず蛍光コンバータの残光特性改善が重要であることからNiをキラー物質として微量添加した
LiF:ZnS(Ag,Ni)コンバータを試作し紫外線励起による測定を行った。その結果、Niの微量添加により発光強度の低下は見られるものの残光特性の改善が確認された。
松林 政仁; 日引 俊*; 三島 嘉一郎*
Proceedings of 6th World Conference on Neutron Radiography (WCNR6), p.261 - 268, 1999/00
JRR-3M熱中性子ラジオグラフィ装置は1991年以来これまで、熱水力、農学、医学、考古学等における研究領域で利用されてきた。本装置の有する高性能は毎秒30フレームの実時間撮像を実用的なものとしただけでなく、高速度カメラの利用により毎秒1,000フレームを超える撮像の可能性を実験上示唆した。実験の結果を受けて蛍光コンバータ、イメージインテンシファイア(II)及び高速度デジタルカメラを組み合わせた高速度中性子ラジオグラフィシステムの開発を行い、フルフレーム撮影時で毎秒4,500フレームの撮影が可能となった。システムの時間分解能向上にあたってはIIの光電面及び蛍光面材料の最適化のみならず蛍光コンバータの残光特性改善が重要であることからNiをキラー物質として微量添加したLiFiZnS(Ag,Ni)コンバータを試作し紫外線励起による測定を行った。その結果、Niの微量添加により発光強度の低下は見られるものの残光特性の改善が確認された。
松林 政仁; 呉田 昌俊; 中村 秀夫; 竹仲 信幸*; 日引 俊*; 三島 嘉一郎*
Proceedings of 7th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-7) (CD-ROM), 10 Pages, 1999/00
中性子ラジオグラフィは原子力工学分野への応用として最初、原子炉燃料、制御棒、原子炉材料、機器等の非破壊検査に用いられ原子力産業の発展に貢献してきた。その後JRR-3M熱中性子ラジオグラフィ装置のような高性能を有する装置の出現により高解像あるいは高時間分解能撮影が可能となり、中性子ラジオグラフィの原子力工学分野への応用は大きく変わった。高解像度を追求した静的中性子ラジオグラフィは模擬ロッドバンドル内空気-水二相流の3次元可視化に応用され、高時間分解能を追求した高速度中性子ラジオグラフィは核融合炉のプラズマ対向機器、核破砕中性子源のターゲット開発に関連した片面加熱矩形流路内沸騰二相流のボイド率計測、TMI事故に関連した模擬溶融炉心の下部ヘッド内流動可視化、蒸気爆発の粗混合状態における溶融金属の可視化等に応用された。
竹中 信幸*; 浅野 等*; 藤井 照重*; 後 俊彦*; Iwatani, Junji*; 村田 裕*; 持木 幸一*; 田口 亮*; 松林 政仁; 鶴野 晃
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 377(1), p.174 - 176, 1996/07
被引用回数：1 パーセンタイル：23.42(Instruments & Instrumentation)金属容器内及び熱交換器内における液体窒素の沸騰二相流をJRR-3M熱中性子ラジオグラフィ装置において武蔵工業大学が開発した動画像処理装置を用いて可視化及び画像処理・解析した。金属容器内液体窒素プール中におけるアルミニウム垂直シリンダーからの核沸騰及び膜沸騰の様子が実時間で疑似カラーを用いて観察された。また、アルミニウム製のフィンを用いたタイプの熱交換器では液体窒素の分布が画像処理により得られ、質量流束条件の違いによる液体窒素の流れ方の違いが良く観察された。これらの実験結果より、中性子ラジオグラフィが低温沸騰二相流の可視化及び低温熱交換器の設計に応用できることが示された。
浅野 等*; 竹中 信幸*; 藤井 照重*; 村田 裕*; 持木 幸一*; 田口 亮*; 松林 政仁; 鶴野 晃
Fifth World Conf. on Neutron Radiography, 0, p.623 - 629, 1996/00
実時間中性子ラジオグラフィを用いて冷凍機の診断を行った。実験ではJRR-3M熱中性子ラジオグラフィ装置及び武蔵工業大学が開発した実時間画像処理装置を用いた。冷凍機運転状態での蒸発器におけるフレオンの蒸発、凝縮器における凝縮流、キャピラリーチューブ内のフラッシング及びアキミュレータ内の流れが可視化され、動的振る舞いが明らかとなった。キャピラリーチューブの内径は0.8mmで、冷却型CCDカメラを用いて可視化を行った。
小澤 守*; 梅川 尚嗣*; 松田 健*; 竹中 信幸*; 松林 政仁; 鶴野 晃
Fifth World Conf. on Neutron Radiography, 0, p.610 - 616, 1996/00
流動層熱交換器に関してボイド率の分布は、一つの重要な設計要因である。この分野における最近の研究の進展により、特に熱交換用管群周りのボイド率の動的挙動把握の重要性が強調されている。本研究では、実時間中性子ラジオグラフィ及び画像処理を模擬流動層内の管群周りの流動に適用し、実時間二次元ボイド率分布の計測を行った。その結果、画像データから流動層熱交換器周りの定量及び定性的な流動情報が得られ、中性子ラジオグラフィの流動層への適用の有用性が確認された。
辻 義之*; 松枝 慎二*; 小田 将広*; 松田 宗法*; 八木 貴広*; 玉置 昌義*; 松林 政仁; 藤根 成勲*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 377, p.148 - 152, 1996/00
被引用回数：7 パーセンタイル：54.96(Instruments & Instrumentation)屈曲型サーモサイフォンの基本特性を研究するために、JRR-3M熱中性子ラジオグラフィ装置の実時間中性子ラジオグラフィを用いて屈曲型サーモサイフォン内の作動流体の動的振る舞いを調べるとともに、局所的ボイド率計測を行った。さらに、対向二相流の相関解析を行い、入熱量と作動流体の動きとの関係を求めた。実験及び解析の結果、本手法が金属管流路内の流体の挙動を観察するのに適しており、温度の変動のみによる計測では得ることのできない重要な情報が中性子ラジオグラフィの画像解析により得られることが分かった。
竹中 信幸*; 浅野 等*; 藤井 照重*; 村田 裕*; 持木 幸一*; 田口 亮*; 松林 政仁; 鶴野 晃
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 377, p.153 - 155, 1996/00
被引用回数：8 パーセンタイル：58.44(Instruments & Instrumentation)実時間中性子ラジオグラフィ及び実時間画像処理を用いて気液二相流の実時間における二次元ボイド率分布の計測を行った。本研究では、JRR-3M熱中性子ラジオグラフィ装置と武蔵工業大学が開発した動画像処理装置を用いた。また、二次元及び断面のボイド率分布を計算するための画像処理法を提案した。ボイド率分布は、中性子ラジオグラフィ画像の非線型処理により計算され、実時間で擬似カラーを用いて表示された。実験では、気液二相流は矩形容器内の水プールの底に取付けた針を通してガスを注入することにより発生させた。実験及び解析の結果、本研究において開発された手法は、従来から行われている二相流研究における基礎研究と同様に工業利用にも有効であることが分かった。
竹中 信幸*; 浅野 等*; 藤井 照重*; 本村 康哲*; 小野 厚夫*; 松林 政仁; 鶴野 晃
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 377, p.156 - 160, 1996/00
被引用回数：8 パーセンタイル：54.96(Instruments & Instrumentation)液体金属流の可視化とベクトル場を測定するための画像処理法が実時間中性子ラジオグラフィにより行われている。本研究では中性子ラジオグラフィ装置としてJRR-3M熱中性子ラジオグラフィ装置、作動流体として鉛-ビスマス共融混合物を用いた。可視化のためのトレーサーとして金-ガドミウムの金属間化合物を用い、流れのベクトル場は画像処理法を用いて求めた。液体金属の流れのベクトル場は液体金属による中性子の減衰が1/e未満であり、トレーサーの粒径が画像処理のためにデジタル化された画像の1ピクセルより大きい場合に実時間中性子ラジオグラフィにより得た。
松林 政仁; 鶴野 晃; 市川 博喜; 古平 恒夫; 白井 英次
Proceedings of 4th Asian Symposium on Research Reactors (ASRR-4), p.192 - 197, 1993/00
JRR-3M中性子ラジオグラフィ装置は1991年に完成し、その後原研内外の研究者との間で同装置を利用した協力研究が活発に行われてきている。その協力研究は、従来から中性子ラジオグラフィを利用してきた工学分野にととまらず、農学や生物医学の分野にまで及んでいるのが特徴である。農学においては、植物の根の成長及び土壌中の水の動態について研究がなされており、生物医学においては、マウス及びラットを用いてX線ラジオグラフィと相補な動物の内部情報を得ようとする研究がなされている。また工学分野においては、本装置の中性子テレビシステムを用いた流れの可視化が活発に行われている。特に気液二相流、沸騰流、液体金属の流れ等、他の実験手法に替え難い領域の流れの可視化においてその威力を発揮している。本報では、JRR-3中性子ラジオグラフィ装置を利用して行われた研究の成果を紹介する。
鶴野 晃
NDI-10042, p.18 - 22, 1989/00
中性子はそのエネルギー領域によって速中性子、熱外中性子、熱中性子、冷中性子に大別される。中性子ラジオグラフィにおいては熱中性子の利用のみが先行し、現在では非破壊検査への応用はほとんど行きついた観がある。しかし、他のエネルギーの中性子によるラジオグラフィもそれぞれ特異性があり、その応用は非破壊検査の可能性を拡大する。JRR-3改造炉は我が国で最初の大規模な冷中性源設備を持つもであり、中性子ビーム実験装置の1つとして冷中性子ラジオグラフィ装置も設置される。本報告においては冷中性子源設備と冷中性子ラジオグラフィ装置を紹介するとともに、諸外国で行われた実験を参考としながら、冷中性子の特異性とその応用の可能性について述べる。また、現在計画中の冷中性子ラジオグラフィ研究についても言及する。
