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短パルス自由電子レーザーによる非熱ナノ加工の基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 19206103
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 原子力学
研究機関大阪大学

研究代表者

堀池 寛  大阪大学, 学研究科, 教授 (20252611)

研究分担者 福田 武司  大阪大学, 工学研究科, 教授 (50354585)
鈴木 幸子  大阪大学, 工学研究科, 助教 (20403157)
山岡 信夫  大阪大学, 工学研究科, 技術専門員 (80444561)
近藤 浩夫 (近藤 裕夫)  日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門六ヶ所BAプロジェクトユニットIFMIF開発グループ, 研究員 (40403159)
峰原 英介  (独)日本原子力研究開発機構, 主任研究員 (00354910)
宮本 斉児  大阪大学, 大学院・工学研究科, 講師 (50294046)
連携研究者 峰原 英介  (独)日本原子力研究開発機構, 主任研究員 (00354910)
宮本 斉児  (独)日本原子力研究開発機構, 研究員 (50294046)
近藤 浩夫  (独)日本原子力研究開発機構, 研究員 (40403159)
研究期間 (年度) 2007 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
47,060千円 (直接経費: 36,200千円、間接経費: 10,860千円)
2010年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2009年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
2008年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
2007年度: 12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円)
キーワード自由電子レーザー / 原子力 / 加速器 / 非熱加工 / 焦点深度 / レーザープラズマ / 超音波 / 原子力発電 / バックエンド / 昇華損耗 / ドロス
研究概要

本研究では、ピコ秒パルスを持った高輝度の自由電子レーザーを利用して、原子炉や燃料集合体等の大型構造体の非熱解体技術への適用性を実験的に調べた。軽水炉用燃料被覆管材料であるジルカロイ4等を用いて、市販最新鋭レーザーと切削形状を比較した結果、これら原子炉材料の効率的(狭切削幅)非熱プロセスが実現可能であることを示した。また、ナノ秒パルスレーザーを用い、加工切削形状へ与える基礎的な条件を確認し、厚肉構造材を加工するために必要なレーザー光および導光のための光学系が備えるべき条件を実験的に確認した。

報告書

(6件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書   自己評価報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2011 2010 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (13件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Experimental study on wave propagation behavior on free surface of lithium flow for IFMIF2011

    • 著者名/発表者名
      杉浦、金村、鈴木、近藤、堀池, 他
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Science and Technology

      巻: (印刷中)

    • NAID

      10029342772

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental study on wave propagation behavior on free surface of Lithium flow for IFMIF2010

    • 著者名/発表者名
      杉浦寛和、金村卓治、鈴木幸子、近藤浩夫、堀池寛, 他
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Science and Technology in press

    • NAID

      10029342772

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Overview : Free surface measurement with renewed nozzle of Osaka Li loop2010

    • 著者名/発表者名
      鈴木幸子、杉浦寛和、帆足英二、堀池寛, 他
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design in press

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of wavy surface oscillations on liquid metal lithium jet for IFMIF target2010

    • 著者名/発表者名
      杉浦寛和、金村卓治、鈴木幸子、近藤浩夫、堀池寛, 他
    • 雑誌名

      Journal of Engineering for Gas Turbines and Power in Press

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of wavy surface oscillations on liquid metal lithium jet for IFMIF target2010

    • 著者名/発表者名
      杉浦、金村、鈴木、近藤、堀池, 他
    • 雑誌名

      Journal of Engineering for Gas Turbines and Power

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Overview : Free surface measurement with renewed nozzle of Osaka Li loop2010

    • 著者名/発表者名
      鈴木、杉浦、帆足、堀池, 他
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rev. Sci. Instrumn2009

    • 著者名/発表者名
      H. Iijima, R. Nagai, N. Nishimori, R. Hajima, E. Minehara
    • 雑誌名

      80

      ページ: 123106-123106

    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] IFMIF 液体金属リチウムターゲット流に関する基礎実験2008

    • 著者名/発表者名
      近藤浩夫、金村卓治、顧和平、山岡信夫、堀池寛, 他
    • 雑誌名

      Journal of Plasma and Fusion Research 84

      ページ: 600-605

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Free electron laser induced shock-wave control and mechanistic analysis using pulse control2008

    • 著者名/発表者名
      金井大造、鈴木幸子、粟津邦男
    • 雑誌名

      Applied Oprics 47(33)

      ページ: 5862-5870

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] IFMIF液体金属リチウムターゲット流に関する基礎実験2008

    • 著者名/発表者名
      近藤裕夫, 金村卓治, 顧和平, 山岡信夫, 堀池寛
    • 雑誌名

      jour. Plasma and Fusion Res vo184

      ページ: 600-605

    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] IFMIF液体金属リチウムターゲット流に関する基礎実験2008

    • 著者名/発表者名
      近藤浩夫, 金村卓治, 顧和平, 山岡信夫, 他
    • 雑誌名

      Journal of Plasma and Fusion Research 84

      ページ: 600-605

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-thermal laser machining with ERL-FELs for nuclear and other heavy metal industries, Proc2007

    • 著者名/発表者名
      Eisuke Minehara, et al
    • 雑誌名

      8th Inern'l Topical Meeting on Nuclear Applications and utilization of accelerators

      ページ: 168-173

    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 先進的産業用レーザーとERFELを用いた熱的および非熱的レーザー切断2007

    • 著者名/発表者名
      Eisuke Minehara, et al.
    • 雑誌名

      第29回国際自由電子レーザー会議 26-31

    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [雑誌論文] Non-thermal Laser Machining with ERL-FELs for Nuclear and other Heavy Metal Industries2007

    • 著者名/発表者名
      峰原英介
    • 雑誌名

      Proceedings of The 8th International Topical Meeting on Nuclear Applications and Utilization of Accelerators" 7

      ページ: 168-173

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 先進的産業用レーザーとERLFEL(エネルギー回収リニアック駆動自由電子レーザー)を用いた熱的および非熱的レーザー切断2007

    • 著者名/発表者名
      峰原英介
    • 雑誌名

      Proceedings of the 29th International Free-Electron Laser Conference, Aug 26-31 2007, Novosibirsk, Russia" (in press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] FELやその他のレーザーを用いた原子炉構造材と周辺機器の除染2009

    • 著者名/発表者名
      峰原英介
    • 学会等名
      日本原子力学会「2009年秋の年会」
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2009-09-16
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] FELやその他のレーザーを用いた原子炉構造材と周辺機器の除染2009

    • 著者名/発表者名
      峰原英介
    • 学会等名
      日本原子力学会「2009年秋の大会」
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス宮城県仙台市
    • 年月日
      2009-09-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 水噴流導光レーザーによる放射性汚染物の除染技術の開発2009

    • 著者名/発表者名
      峰原英介
    • 学会等名
      日本原子力学会「2009年春の年会」
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-03-23
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 水噴流導光レーザーによる放射性汚染物の除染技術の開発2009

    • 著者名/発表者名
      峰原英介, 他
    • 学会等名
      日本原子力学会春の年会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2009-03-23
    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [学会発表] 水噴流導光レーザーによる放射性汚染物の除染技術の開発2009

    • 著者名/発表者名
      峰原英介
    • 学会等名
      日本原子力学会「2009年春の年会」
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2009-03-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 静電加速器の応用とアウトリーチ活動2008

    • 著者名/発表者名
      峰原英介
    • 学会等名
      第5回加速器学会年会・リニアック技術研究会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2008-08-07
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 静電加速器の応用とアウトリーチ活動2008

    • 著者名/発表者名
      峰原英介, 他
    • 学会等名
      第5回加速器学会年会、リニアック技術研究会
    • 発表場所
      東広島市中央公民館
    • 年月日
      2008-08-07
    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [学会発表] 静電加速器の応用とアウトリーチ活動2008

    • 著者名/発表者名
      峰原英介
    • 学会等名
      第5回加速器学会年会・リニアック技術研究会
    • 発表場所
      東広島市中央公民館
    • 年月日
      2008-08-07
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ERLFEL等の極短パルスレーザーを用いた炉構造物表面除染2008

    • 著者名/発表者名
      峰原英介
    • 学会等名
      第10回応用加速器・関連技術研究シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-06-12
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] ERLFEL等の極端パルスレーザーを用いた炉構造物表面除染2008

    • 著者名/発表者名
      峰原英介, 他
    • 学会等名
      第10回応用加速器関連技術研究シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2008-06-12
    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [学会発表] ERLFEL等の極短パルスレーザーを用いた炉構造物表面除染2008

    • 著者名/発表者名
      峰原英介
    • 学会等名
      第10回応用加速器・関連技術研究シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2008-06-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 原子力分野における ERFELを用いた非熱加工技術2008

    • 著者名/発表者名
      峰原英介, 他
    • 学会等名
      日本原子力学会 2008年春の年会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [学会発表] 「原子力分野におけるERLFELを用いた非熱加工技術」2008

    • 著者名/発表者名
      峰原英介
    • 学会等名
      日本原子力学会2008年春の年会
    • 発表場所
      大阪大学 E1棟 E1-115
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考] ホームページ等

    • URL

      http://www.fel.eng.osaka-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.fel.eng.osaka-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.fel.eng.osaka-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.fel.eng.osaka-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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