X 線大型蛍光増倍管の購入

仕様書

令和２年６月

国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

大洗研究所 高速炉サイクル研究開発センター

高速炉基盤技術開発部

炉心安全・融体評価技術開発グループ

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第１章 一般仕様

１.１ 件名

X 線大型蛍光増倍管の購入

１.２ 目的

本件は、経済産業省からの受託事業である「令和 2 年度高速炉に係る共通基盤のための技

術開発」におけるシビアアクシデント評価技術の日仏共同検討の一環として、国立研究開発

法人日本原子力研究開発機構（以下、「原子力機構」という。）が実施する FCI（Fuel-Coolant

Interaction）ナトリウム試験（溶融ステンレス鋼等の高温融体が液体ナトリウム中に浸入し

た際の高温融体の分散挙動を X 線により可視化観察することを目的とした試験）に使用する

高速度可視化システムの X 線大型蛍光増倍管（イメージインテンシファイア）を購入するも

のである。

１.３ 契約範囲

１.３.１ 契約範囲内（以下、（１）～（３）は相当品可）

（１）X 線大型蛍光増倍管（X 線 I.I） 一式

（２）X 線 I.I 用高速度カメラ 一式

（３）X 線大型蛍光増倍管用位置調整台 一式

（４）X 線撮像装置（X 線 I.I、高速度カメラ）の据付調整 一式

（５）試験検査 一式

（６）図書作成 一式

１.３.２ 契約範囲外

第１章３項１号に記載の契約範囲内に記載なきもの

１.４ 納期

令和 3 年 3 月 24 日

１.５ 納入場所及び納入条件

（１）納入場所

茨城県東茨城郡大洗町成田町 4002 番地

日本原子力研究開発機構 大洗研究所

高速炉安全性第 2 試験室

（２）納入条件

据付調整後渡し

（現地の指定場所へ据付け後、試験検査を行う。）

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１.６ 検収条件

第１章５項に示す納入場所に据え付け後、第２章に定める試験検査及び第１章７項に定

める提出書類の合格をもって検収とする。

１.７ 提出書類

（１）工程表 3 部（返却用１部含む） 契約後速やかに

（２）製作図書 3 部（返却用１部含む） 製作着手前

（３）試験検査要領書 3 部（返却用１部含む） 検査着手前

（４）試験検査成績書 2 部 納入時

（５）完成図書 2 部 納入時

（６）写真集 1 部 納入時

（７）現地据付調整に係る書類 1 式 据付調整前

（作業要領書、リスクアセスメントシート等）

（８）その他必要書類 1 式 その都度

（９）委任又は下請負届（機構指定様式）※ 1 式 作業開始 2 週間前まで

※下請負等がある場合に提出のこと。

（提出場所）

日本原子力研究開発機構 大洗研究所

高速炉サイクル研究開発センター 高速炉基盤技術開発部

炉心安全・融体評価技術開発グループ

１.８ 支給品

（１）X 線装置への供給電力 1 式

１.９ 貸与品

（１）天井クレーン

（２）工事用電源

（３）連続 X 線発生装置

（４）高速度カメラ制御用パソコン（モニターを含む）

（５）ステンレス鋼製容器（試験検査時に使用）

（６）ステンレス鋼球（試験検査時に使用）

１.１０ 品質管理

本件に係る全ての工程において十分な品質管理を行うこととする。

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１.１１ 適用法規・規格基準

（１）労働安全衛生法

（２）消防法

（３）日本工業規格（ＪＩＳ）

（４）日本電気工業会標準規格（新ＪＥＭ）

（５）その他関係法令・規格

1.１２ 産業財産権等

産業財産権等の取扱いについては、別紙－１「知的財産権特約条項」に定められたと

おりとする。

１.１３ 機密保持

受注者は、本業務の実施にあたり、知り得た情報を厳重に管理し、本業務遂行以外の

目的で、受注者及び下請会社等の作業員を除く第三者への開示、提供を行ってはならな

い。

１.１４ 安全管理

（１）一般安全管理

・受注者は、現地据付調整に係る作業の計画に際し綿密かつ無理のない工程を組み、資機

材及び安全対策等の準備を行い、作業の安全確保を 優先としつつ、迅速な進捗を図る

ものとする。また、作業遂行上既設物の保護にも留意し、必要な措置を講ずるとともに、

火災その他の事故防止に努めるものとする。

・作業現場の安全衛生管理は、法令に従い受注者の責任において自主的に行うこと。

・受注者は、作業着手に先立ち原子力機構と安全について十分に打合せを行った後着手す

ること。

・受注者は、作業現場の見やすい位置に、作業責任者名（現場責任者名）及び連絡先等を

表示すること。なお、作業責任者（現場責任者）については、原子力機構大洗研究所が

行う認定教育を受講し、認定証を受けた者の中から選任すること。

・受注者は、作業中、常に整理整頓を心掛ける等、安全及び衛生面に十分留意すること。

・受注者は、本作業に使用する機器又は装置の中で地震等により安全を損なうおそれのあ

るものについては、転倒防止策等を施すこと。

・受注者は、現地据付調整に係る作業の期間中、心身ともに健康で身体に外傷のない作業

員を従事させること。

（２）放射線管理

・現地据付調整において X 線を発生することから、当該場所を放射線管理区域に設定す

る。受注者は、原子力機構が定める放射線管理仕様書を遵守しなければならない。

・受注者は、受注後、現地据付調整に従事する作業員の放射線作業経験について原子力機

構が指定する様式を用いて提出し、原子力機構の承認を得ること。

・受注者は、現地据付調整に係る作業を開始する前に、受注者側作業員に対し原子力機構

大洗研究所が行う保安教育を受けさせること。ただし、放射線に関する知識は、受注者

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側で教育すること。

・放射線管理及び異常時の対策については、原子力機構の指示に従うこと

１.１５ グリーン購入法の推進

（１）本契約において、グリーン購入法（国等による環境物品等の調達の推進等に関する法

律）に適用する環境物品（事務用品、ＯＡ機器等）が発生する場合は、これを採用する

ものとする。

（２）本仕様に定める提出図書（納入印刷物）については、グリーン購入法の基本方針に

定める「紙類」の基準を満たしたものであること。

１.１６ 協議

本仕様書に記載されている事項及び本仕様書に記載のない事項について疑義が生じた場

合は、原子力機構と協議の上、その決定に従うものとする｡

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第２章 技術仕様

２.１ 概要

本件は、経済産業省からの受託事業である「令和 2 年度高速炉に係る共通基盤のための

技術開発」におけるシビアアクシデント評価技術の日仏共同検討の一環として、原子力機

構が実施する FCI ナトリウム試験に使用する高速度可視化システムの X 線大型蛍光増倍

管（イメージインテンシファイア）を購入するものである。

２．２ X 線大型蛍光増倍管（X 線 I.I）の購入

（１）基本構成

本件の高速度可視化システムは、高温融体（溶融ステンレス鋼等）が不透明な液体であ

るナトリウム中に浸入する際に生じる分散挙動の連続画像を撮影するため、高輝度の連続

X線発生装置と高速度X線透視撮像系（X線蛍光増倍管、高速度カメラ）で構成される。図

1に高速度可視化システムの配置概要を示す。

本システムに要求される性能は、ステンレス鋼製容器（板厚4.5mm、内径318.5mm）

に入った液体ナトリウム中に存在するステンレス鋼球体（直径2mm）の動きを400コマ毎

秒以上の速度で撮影し、その際にステンレス鋼球体の存在を原形の大きさで識別できるこ

ととする。また、ステンレス鋼製容器の中心軸を基準にして直径200mm程度の撮影視野

を確保できることとする。

（２）連続 X 線発生装置、蛍光増倍管（X 線 I.I.）、X 線 I.I 用高速度カメラ、X 線 I.I.用位

置調整台の構成及び仕様（相当品可）

①連続 X 線発生装置 １式（契約範囲外、本装置を用いて X 線撮影を行う）

a. X 線発生管

ダブルフォーカス ： Ｌ 、Ｓ

焦点寸法 ： Ｌ:1.0mm 、 Ｓ:0.4mm （EN12543 による）

管電圧 ： 40～320kV （ただし、使用管電圧は 300kV 以下に制限）

陽極 大電力 ： Ｌ:1500W 、 Ｓ:800W

b. X 線絞り、X 線フィルタ

c. 高電圧発生器（＋側、－側 各 1 台）

d. 高圧ケーブル 約 20m を 2 本

e. 冷却油供給装置（油ホース 約 1.2m×2 本、約 8m×2 本、各油ホースの両端にはク

イックカプラを付属）

②X 線 I.I. １式（契約範囲内）

a. 高速応答タイプの X 線大型蛍光増倍管

入力面口径 ： 16 インチ/ 12 インチ/ 9 インチ/6 インチ 切替式

残光時間 ： 100μs 以下

b. X 線絞り（X 線 I.I.用）（電動、水平方向に 2 枚）

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c. レンズ

X 線 I.I.出力蛍光面のサイズ及び（２）③に示す X 線 I.I 用高速度カメラの撮像デ

バイスのサイズ等を考慮し、レンズの選定及びカメラ本体への実装を行うこと。

ｄ. 高速度カメラ収納ボックス（高速度カメラ用遮蔽箱）

X 線 I.I.出力蛍光面と X 線 I.I 用高速度カメラの入力面の光軸が一致する構造とす

る。また、カメラ本体の発熱を放熱するための強制空冷機構を付けること。さらに、

高速度カメラの位置を微調整できるよう、高速度カメラ位置調整機構を付けること。

③X 線 I.I 用高速度カメラ １式（契約範囲内）

以下に示す仕様を満足するものとする。

1) 画素数: 100 万画素以上

2) 撮影速度: 低 100 コマ毎秒以下、 高 5000 コマ毎秒以上

（100～5000 コマ毎秒の間で任意の撮影速度を設定できること）

3) 露光時間: 長 1/100 毎秒以上、 短 1/5000 秒以下

（例えば撮影速度を 400 コマ毎秒に設定した時、1/400 秒の露光時間

を設定できること）

4) 感度（モノクロ）: ISO50000 以上

5) 記録時間: 画素数 100 万画素以上かつ撮影速度 400 コマ毎秒の時、30 秒間以上

④X 線 I.I.用位置調整台 １式（契約範囲内、図 2参照）

a.位置調整台の上板部にＸ線映像装置（X 線大型蛍光増倍管と X 線 I.I 用高速度カメラ

を内装した収納ボックス）を固定する。

b.位置調整台のサイズは、縦約 600mm、横約 900mm、高さ約 500mm とする。なお、

位置調整台のサイズは（２）③に示す高速度カメラの形状に応じて変更できる。

c.位置調整台には以下の機能を設ける。

・移動用の自在キャスター

・転倒防止、位置固定用のストッパー

・電動にて上板部の高さを可変できる機構（ストロークは約 820mm）

電源ケーブルはモータへの接続用 5ｍを 1 本と延長用 5ｍを 1 本、コンセントプ

ラグにより接続

・手動にて上板部の位置を前後方向（ストローク±約 50mm）、左右方向（ストロー

ク±約 50mm）、回転方向（角度±10°）に可変できる機構

・撮影範囲は床面からの高さ約 0.9m～約 1.8m とする。

d.専用吊り治具

・X 線映像装置を位置調整台に固定した状態にて天井クレーンを用いて運搬する際、

Ｘ線撮像装置に負荷が掛からずに安定した状態で吊ることができる治具を製作す

る。

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（３）X 線撮像装置（X 線大型蛍光増倍管、X 線 I.I 用高速度カメラ）の据付調整（契約範

囲内）

①X 線撮像装置の配置

X 線撮像装置は、高速炉安全性第 2 試験室の実験室（図 3 参照）及び 2 階制御室等に

据え付けられる。X 線発生管と X 線撮像装置（X 線大型蛍光増倍管、高速度カメラ）は

MELT 地下ピット内に、高電圧発生器と冷却油供給装置は実験室フロアに、制御部は 2

階制御室に設置する。

②X 線撮像装置の据付調整

X 線撮像装置を、専用のＸ線大型蛍光増倍管用位置調整台に取り付けて、MELT 地下

ピット内の FCI-ナトリウム試験装置Ⅱの近傍に据え付ける。なお、高速度カメラは既

設の X 線撮像装置から取り外し、（２）② c.に示すレンズを用いて X 線大型蛍光増倍管

に接続する。

③制御部との接続

既設制御部の操作盤は 2 階制御室に設置されている。制御部から地下ピットに設置す

るX線撮像装置との間は約30mあり、既設のケーブルピットを利用して電源ケーブル、

操作信号ケーブルが配線されている。本契約において、既設の X 線撮像装置の電源ケー

ブル、操作信号ケーブルを高速度カメラ用遮蔽箱後部の外部の位置でカプラー等を用い

て着脱できるように改造し、新規の X 線大型蛍光増倍管についても同様の方式にして、

既設の各ケーブルを接続する。

２．３ 試験検査（契約範囲内）

現地にＸ線大型蛍光増倍管用位置調整台に取付けた X 線撮像装置の据付が完了した

時点で試験検査を実施する。試験検査は、第２章２項（２）①に示す連続 X 線発生装置

（貸与品）を用いて、原子力機構職員の立会の下、実施するものとする。表１に試験検

査の項目、内容を示す。

なお、当該装置の据付場所が放射線管理区域に設定されるため、据付場所での機器の

調整、試験検査は放射線管理区域内作業となる。また、連続 X 線発生装置の運転は原則、

原子力機構側が行うものとする。

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表 1 試験検査（現地検査）

試験検査項目 試験検査内容 備考

(1) 員数検査 本契約に基づいた員数があること。

(2) 外観検査 目視にて割れ、きず、変形、変色等

の異常の無いことを確認する。

(3) 寸法検査 図面通りの寸法であることを確認す

る。寸法公差はＪＩＳ基準に従う。

(4) 動作検査 ①制御部の操作盤より X 線撮像装置

が有する機能について、正常に動作

することを確認する。 ②位置調整台に備わる機能が正常に

動作することを確認する。

(5) X 線撮影テスト ①高速度カメラのレンズピント調

整、画像センター調整を行い、正常

な映像が取得できることを確認す

る。なお、X 線発生に係わる運転操

作は除く。 ②FCI ナトリウム試験装置Ⅱの反応

容器（ステンレス鋼製容器）を用い

て、ステンレス鋼製容器の外側に配

置したステンレス鋼球体（直径

2mm）を 400 コマ毎秒以上の撮影速

度で撮影し、その際にステンレス鋼

球体の存在を原形の大きさで識別で

きることを確認する。

試験検査内容の詳

細については、契

約後の打合せによ

り決定する。

9

約0.3 m約0.3 m

Ｘ線発生器（連続X線発生装置）

約0.6 m

約1 m

保護板(アルミニウム)

ステンレス鋼製容器（板厚4.5 mm、内径 318.5mm） X線蛍光増倍管

高速度カメラ

レンズ

高速度カメラ収納ボックス

液体ﾅﾄﾘｳﾑ

図 1 高速度可視化システムの配置概要（平面図）

高速度カメラ

蛍光増倍管

高速度カメラ収納ボックス

図 2 Ｘ線大型蛍光増倍管用位置調整台の概要（側面図）

10

図 3 高速炉安全性第 2 試験室

4.7m7.6

m

凝縮

タンク

地下

ピッ

ト

油冷

却器

格納

容器

4.7

m

4.6m

ピッ

ト蓋

（鉛遮蔽）

A-A

'断面

図

A'

A

凝縮

タン

ク

柵柵

高電

圧発

生器

ー＋

油冷

却配

管

反応

容器

（高速

炉安

全性

第２

試験

室　

実験

室平

面図

）

連続

式Ｘ

線装

置

中間

容器

Ｘ線

発生器

油冷

却配

管

蛍光

増倍

管、

高速

度カ

メラ

Ｘ線

発生

器蛍光

増倍管

高速

度カ

メラ

高圧

ケー

ブル

トラ

ンス

放射

線管

理区

域境

界（柵

）

10m

警告

灯

高圧

ケー

ブル

格納

容器

イン

バータ盤

予熱

盤

別紙－１

17 86