2012 Fiscal Year Research-status Report
改良型超高速ＭＲＩを用いたＭＨＤプラズマ流の速度分布計測システム
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23656597
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
沖中 憲之 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20250483)
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| Keywords | エネルギー全般 / 計測工学 / MRI / MHDプラズマ / 高温ガス |
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| Research Abstract |
ＭＨＤプラズマ流を時・空間的に精度良く計測することは，電磁流体力学の基本のみならず，ＭＨＤ装置の開発や性能評価に重要である。しかし，従来の計測法ではプラズマの速度場を正確に測定できない。また，磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）は，流れの可視化手法の一種であるが，速度場の直接計測も可能な流体計測法でもある。そこで，報告者は現状で実現可能で最も高速なＭＲＩである，ＥＰＩ（Echo Planar Imaging）法の傾斜磁場印加パルス系列を改良し，超高速測定を可能とした改良型ＥＰＩ法を提案している。本研究では，ＥＰＩ法の傾斜磁場印加パルス系列の改良による高速化，最大エントロピー手法による高精度化を行った改良型ＥＰＩ法を用いたＭＨＤプラズマ流の速度分布の測定について，数値的シミュレーションによって検討する。
本年度(24年度)は，１．ＭＨＤプラズマ流の速度分布計測システムの評価・改良：シグナルアナライザを使用して前年度(23年度)開発の変換プログラムによって得られるＭＲ信号を模擬した信号(ファントムデータ)を発生させ，試作した速度分布同時計測システムで実際にその信号を検波し，速度分布の再構成を行った。その結果と速度のファントムデータを比較・検討し，測定精度，計測システムおける誤差要因とその大きさについて評価した。
２．ＭＨＤプラズマ流の速度分布測定実験：実際にＭＨＤプラズマ流の速度分布測定を行い，シミュレーションプログラムと比較・検討した。
３．研究成果の発表：前年度と同様に積極的に成果の発表を行い，他の研究者からの助言，批判を受けた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度(24年度)の達成目標である，
１．ＭＨＤプラズマ流の速度分布計測システムの評価・改良(シグナルアナライザを使用して，ファントムデータを発生させ，試作システムで実際にその信号を検波し，速度分布の再構成を行い，その結果と速度のファントムデータを比較・検討し，測定精度，計測システムおける誤差要因とその大きさについて評価する。)
２．ＭＨＤプラズマ流の速度分布測定実験（実際にＭＨＤプラズマ流の速度分布測定を行い，前年度開発のシミュレーションプログラムと比較・検討する。）
３．研究成果の発表(積極的に成果の発表を行い，他の研究者からの助言，批判を受ける。)
の全てを達成した。また，１．に関しては，他の計測法での速度場の検証が容易な中性流体を用いた流れの速度分布測定を試作計測システムで行い，それぞれの測定で得られた結果の比較評価した。結果を変換プログラムに反映させ，実際の計測における改善点を検討，改善内容を試作した計測システムにフィードバックした。さらに，２．に関しても実際の計測における改善点を検討，改善内容を試作した計測システムにフィードバックした。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度(25年度)の開発目標は，
１．ＭＨＤプラズマ流の速度分布計測システムの評価・改良：本年度と同様にシグナルアナライザを使用して，ファントムデータを発生させ，試作システムで実際にその信号を検波し，速度分布の再構成を行う。その結果と速度のファントムデータを比較・検討し，測定精度，計測システムおける誤差要因とその大きさについて評価する。また，他の計測法での速度場の検証が容易な中性流体を用いた流れの速度分布測定を試作計測システムで行い，それぞれの測定で得られた結果の比較評価を行う。結果を変換プログラムに反映させ，実際の計測における改善点を検討，改善内容を試作した計測システムにフィードバックする。
２．ＭＨＤプラズマ流の速度分布測定実験：本年度と同様に実際にＭＨＤプラズマ流の速度分布測定を行い，23年度開発のシミュレーションプログラムと比較・検討する。また，実際の計測における改善点を検討，改善内容を試作した計測システムにフィードバックする。
３．研究成果の発表：本年度と同様に積極的に成果の発表を行い，国内外の研究者からの助言，批判を受ける。
４．総合的評価：上記１．および２．を十分に行い，改良型ＥＰＩ法を用いたＭＨＤプラズマ流の速度分布計測システムに関する総合的な評価・検討を行う。
を実施する予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
本年度は使用装置を当初予定の新規購入ではなく，現有装置の改造で対応したため，次年度使用予定の研究費が発生した。システムの評価には数値解析における計算機能力向上が必要なため，次年度は，当該の研究費を，追加のワークステーション・解析用ソフト(ライセンス)と増設メモリの購入用の物品費として使用する。
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Research Products
(17 results)
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[Presentation] 低温廃熱回収用潜熱蓄熱複合体2012
Author(s)
相良昭人, 能村貴宏, 坪田雅功, 秋山友宏, 沖中憲之
Organizer
日本鉄鋼協会 第164回秋季講演大会
Place of Presentation
愛媛大学城北キャンパス (愛媛)
Year and Date
20120917-20120919
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[Presentation] Thermite Synthesis of Fe2VAl2012
Author(s)
A. Kikuchi, S. Fukasawa, N. Okinaka, T. Akiyama
Organizer
The 31st International & 10th European Conference on Thermoelectrics
Place of Presentation
Nordkraft (Denmark)
Year and Date
20120709-20120712
