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Development of neutron resonance absorption thermometry aimed at practical application to industrial usage

Research Project

Project/Area Number 17H03515
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Nuclear engineering
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Kamiyama Takashi  北海道大学, 工学研究院, 教授 (50233961)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐藤 博隆  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (30610779)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥16,120,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥3,720,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords非破壊・非接触温度測定 / 中性子共鳴吸収 / 中性子イメージング / 小型中性子源 / 熱外中性子 / 内部温度測定 / 非破壊測定 / 非接触測定 / 小型加速器中性子源 / 量子ビーム / 可視化 / リモートセンシング
Outline of Final Research Achievements

In this study, we have applied the neutron resonance absorption spectroscopy (N-RAS) to a rotating neutron resonance absorber simulating a working machine, and developed the temperature analysis with a standard curve constructed by the aid of particle transport simulation (N-RAS/PTS method). We found that by the method the temperature of the rotating object can be measured non-destructively, remotely and without contact, with an accuracy of several kelvin from room temperature to 600 K. For N-RAS/PTS measurement does not require any restriction on the neutron beam irradiation field, and synchronization between the accelerator operation and sample rotation. The N-RAS/PTS method can be used to prepare a standard curve in advance as long as the sample structure is known, which allows for efficient use of measurement time.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

物体内部の温度を非破壊・非接触で測定できる中性子共鳴吸収分光法(N-RAS)について、これまで測定について制限があった運動している物体の温度測定を制限なく可能にする新しい解析法(N-RAS/PTS)を開発した。それにより装置内部で運動している物体の温度を室温から300℃まで数℃の精度で測定することが可能となった。この方法は計算機シミュレーションにより温度の検量線を作成するため、実験は必要な温度の測定で済み、実験時間の大幅な節約を図ることができる。

Report

(5 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2021 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] 中性子イメージインテンシファイア撮像カメラの検討2018

    • Author(s)
      加美山 隆、日塔 光一
    • Journal Title

      日本中性子科学会誌「波紋」

      Volume: 28(2) Pages: 77-83

    • NAID

      130007746193

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] 北海道大学における中性子とX線の複合イメージングのための技術開発2018

    • Author(s)
      加美山 隆、長谷美 宏幸、佐藤 博隆
    • Journal Title

      非破壊検査

      Volume: 67(5) Pages: 217-225

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 中性子共鳴吸収分光法による物体内部で回転する核種の温度測定法の開発2021

    • Author(s)
      貞永 直樹, 佐藤 博隆, 加美山 隆
    • Organizer
      令和2年度中性子イメージング専門研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 中性子共鳴吸収分光法による回転する物体内部の非破壊温度測定2021

    • Author(s)
      貞永 直樹, 佐藤 博隆, 加美山 隆
    • Organizer
      日本原子力学会北海道支部 第38回研究発表会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 中性子共鳴吸収分光法に粒子輸送シミュレーション計算を援用した温度解析法のスペクトル積分強度抽出に関する研究2020

    • Author(s)
      貞永 直樹, 佐藤 博隆, 加美山 隆
    • Organizer
      日本原子力学会2020年秋の大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 中性子共鳴吸収分光法を用いた駆動部品に対する粒子輸送計算援用温度解析法の開発2020

    • Author(s)
      貞永 直樹, 佐藤 博隆, 加美山 隆
    • Organizer
      日本中性子科学会第20回年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Upgrade of the Electron Linac of Hokkaido University Neutron Source Facility2019

    • Author(s)
      T. Kamiyama, F. Hiraga, H. Sato, M. Ohnuma, M. Furusaka
    • Organizer
      8th International Meeting of Union for Compact Accelerator-Driven Neutron Sources
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Thermometry for mechanical parts in operation by neutron resonance absorption spectroscopy2019

    • Author(s)
      Takashi Kamiyama, Masato Uechi, Hiroyuki Hasemi, Hirotaka Sato
    • Organizer
      The 3rd Asia-Oceania Conference on Neutron Scattering
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 共鳴核種のマクロな運動を考慮した中性子共鳴吸収温度測定法の開発2019

    • Author(s)
      貞永 直樹、佐藤 博隆、加美山 隆
    • Organizer
      日本原子力学会北海道支部会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 粒子輸送シミュレーションを利用した中性子共鳴吸収法による 物体温度導出2018

    • Author(s)
      浅子穣、甲斐哲也、佐藤博隆、原かおる、加美山隆
    • Organizer
      日本中性子科学会 第18回年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Improvement of Neutron Color Image Intensifier Detector using an Industrial Digital Camera2018

    • Author(s)
      Takashi Kamiyama, Koichi Nittoh, Kazuyuki Takada
    • Organizer
      11th World Conference on Neutron Radiography
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 中性子イメージインテンシファイア用CMOSカメラの冷却効果2017

    • Author(s)
      加美山隆, 日塔光一, 清水裕彦
    • Organizer
      日本中性子科学会 第17回年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2022-01-27  

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