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レーザー光を用いた福島燃料デブリ取出し技術に関する研究開発,5; レーザースキャナを用いた溶断・破砕対象物の幾何形状認識特性

Study on removal technologies for Fukushima's fuel debris using laser light, 5; Characteristics of geometry recognition performance for laser scanning device in laser cutting processes

山田 知典; 武部 俊彦; 松永 幸大; Nguyen, P. L.; 村松 壽晴

Yamada, Tomonori; Takebe, Toshihiko; Matsunaga, Yukihiro; Nguyen, P. L.; Muramatsu, Toshiharu

原子力機構では、福島第一原子力発電所の炉容器下部に堆積していると考えられる燃料デブリ及び炉内構造物の取出し技術の確立を目指した研究開発を行っている。この取出し技術としては、遠隔操作により燃料デブリの形状、組成などを分析可能な外界センサーが必要となる。本報告では、原子力利用で実績のあるレーザースキャナを用いた基礎実験により、幾何形状認識特性を調査した。供試材は、アルミナペレットであり、直径$$phi$$8.66mm(標準偏差0.0108mm)、高さ10.03mm(標準偏差0.0274mm)であり、1mm間隔の方眼紙上に配置した。レーザースキャナにより各セラミックスの直径を測定したところ、平均8.703mm(標準偏差0.1546mm)であり、場所によりばらつきが多少存在した。この誤差がz方向にも同様と考えると、x-y-z 3軸ロボットで使用しているレーザーの集光点でのスポット径が0.6mmであることから、z方向にレーザー加工ヘッドが0.3mm移動した場合、スポット径は約0.62mmとなり、試験片表面での入熱密度(W/cm$$^{2}$$)は6.3%程度減少することになる。今後は、入熱密度,アシストガスなどの影響を踏まえて、測定精度が切断・破砕性能に及ぼす影響を検討して行く必要がある。

no abstracts in English

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