レーザー光による原子炉燃料粉末の遠隔的制御システムの開発
利用激光对核反应堆燃料粉末进行远程控制系统的开发
基本信息
- 批准号:09780452
- 负责人:
- 金额:$ 1.09万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
- 财政年份:1997
- 资助国家:日本
- 起止时间:1997 至 1998
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
レーザー光放射圧による原子炉燃料粉末の捕集方式として、二つの方式を提案し、それぞれの場合の捕集特性を数値シミュレーション解析した。一つは集光した可視レーザー光またはCO_2レーザー光を粉末に照射し、焦点近傍で捕集する方式(方式1)であり、もう一方は、CO_2レーザー光を照射して粉末をビーム中心軸上に二次元的に光トラップしながら前方に加速し、適当な場所で捕集する方式(方式2)である。一般化ローレンツ・ミー理論により、UO_2粉末に作用する光放射圧を解析した結果、いずれの方式でも、粉末には上に記したような向きに光放射圧が作用する結果が得られ、これらの方式による捕集の可能性が示された。方式1において、ビーム進行方向の散乱力の大きさの点では、CO_2レーザー光のメリットは小さいが、ビーム中心軸方向への復元力はCO_2レーザー光を用いた方が一桁以上大きい。一方、方式2ではCO_2レーザー光を用いる必要があるが、ビーム焦点近傍で粉末を捕集する必要がない。より高出力のCO_2レーザーが開発されれば、ビームを集光する必要もなく、操作領域が広くとれ、光学系もシンプルになると考えられる。また、幾何光学モデルを楕円体粒子に対して拡張し、非球形性が光放射圧に及ぼす影響を解析した。楕円体粒子に作用する光放射圧の向きは、ほとんどの場合に球形粒子と同じであり、本研究で提案した粉末捕集方式が有効と考えられる。楕円体粒子に作用する光放射圧はビーム焦点近傍を除き、光放射圧はビームに対向する断面積が大きいほど増加していく。一方、ビームに対向する断面積が一定の場合には、楕円体の長軸と短軸の長さの比Ratioが大きくなるにつれ光放射圧は減少していく傾向にあるが、Ratio=2-3付近では振動する場合がある。この振動現象は粒子内部で反射する光線の全反射現象に起因する光カオス現象と考えられる。
The collection method of the fuel powder of the atomic furnace is proposed according to the light emission pressure, and the collection characteristics of the fuel powder are analyzed according to the numerical value. A method of collecting light, visible light, CO_2 light, powder irradiation and capture near the focus (method 1), a method of collecting light, CO_2 light, powder irradiation and capture near the focus (method 2) General theory, UO_2 powder action, light emission pressure analysis results, in the form of powder, in the form of light emission pressure action results, in the form of light emission pressure action results show the possibility of capture. Mode 1: The scattered force in the direction of motion is large, and the scattered force in the direction of motion is large. The scattered force in the direction of motion is small, and the scattered force in the direction of motion is large, and the scattered force in the direction of motion is large. One way, the second way is to use CO_2 light to capture powder near the focus. High output CO_2 emission, light collection, operation, optical system, etc. Analysis of the influence of geometric optics on the optical emission of solid particles and non-spherical particles In this study, we propose a new collection method for spherical particles. The light emission pressure caused by the interaction of the particles in the solar system increases rapidly, and the cross-sectional area of the light emission pressure in the solar system increases rapidly. When the cross-sectional area of one direction is constant, the ratio of the long axis to the short axis of the body is large, the light emission pressure is reduced, and the ratio is 2 - 3. When the vibration is close, the ratio is 2 - 3. The vibration phenomenon is caused by the total reflection phenomenon of light rays reflected inside particles.
项目成果
期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
R.Omori: "Observation of a single-beam gradient-force optical trap for dielectric particles in air" Optics Letters. 22. 816-818 (1997)
R.Omori:“空气中介电粒子的单光束梯度力光陷阱的观察”《光学快报》。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
R.Omori: "Uranium Dioxide Particles Collection Using Radiation Pressure of a Laser Light in Air" Journal of Nuclear Science and Technology. 35・11. 830-832 (1998)
R.Omori:“利用空气中激光的辐射压力收集二氧化铀粒子”核科学与技术杂志 35・11(1998 年)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
R.Omori: "Formation of three-dimensional spatial patterns of glass particle using a single-beam gradient-force optical trap in air" SPIE PROCEEDING SERIES. 3097. 685-691 (1997)
R.Omori:“使用空气中的单光束梯度力光陷阱形成玻璃粒子的三维空间图案”SPIE PROCEEDING 系列。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
K.Shima: "Forces of a Single-Beam Gradiens-Force Optical Trap on Dielectric Spheroidal Particles in the Geometic-Optics Regime" Japanese Journal of Applied Physics. 37・11. 6012-6015 (1998)
K. Shima:“几何光学体系中介电球体粒子上的单光束梯度力光学陷阱”日本应用物理学杂志 37・11(1998)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
R.Omori: "Obsevation of a single-beam gradient-force optical trap for dielectric particles in air" Optics Letters. 22. 816-818 (1997)
R.Omori:“观察空气中介电粒子的单光束梯度力光陷阱”《光学快报》。
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大森 良太其他文献
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