縦型偏向ビーム陽子線ラジオグラフィ法の開発と気液二相流への応用

2002 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 13680587
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 高橋 修 京都大学, 工学研究科, 助手 (40127098)
• 研究分担者: 芹澤 昭示 京都大学, 教授 (10027146) ; 河原 全作 京都大学, 助手 (10201451)
• 研究期間 (年度): 2001 – 2002
• キーワード: 陽子線ラジオグラフィ / 偏向ビーム / 沸騰気泡 / 可視化 / ヒートパイプ / 高速度ビデオカメラ / 非破壊検査

研究概要

ビーム方向を磁場で曲げる偏向型陽子線ラジオグラフィ法が開発された。この方法はX線等と同様非破壊検査法であるために不透明流体や金属管内の沸騰気泡のように高速現象の可視化に有用である。この可視化法の原理は荷電粒子はそのエネルギーの終端で急激に失う性質を利用している。そのためにリアルタイムで高感度で高分解能の可視化が可能である。ビームの方向は重力の方向に対して垂直と平行の2種類を開発して、平板型ヒートパイプのようにアスペクト比が大きな形状の供試体の可視化に有用である。
この偏向型陽子線ラジオグラフィ法の応用として蛇行平板型ヒートパイプの沸騰気泡の可視化と熱伝達の研究が行われた。ヒートパイプの作動姿勢による影響を気泡挙動と熱伝達を連動させて考察された。