Holographic storage of multiple coherence gratings in a Bose-Einstein condensate

We demonstrate superradiant conversion between a two-mode collective atomic state and a single-mode light field in an elongated cloud of Bose-condensed atoms. Two off-resonant write beams induce superradiant Raman scattering, producing two independent coherence gratings with a different wave vector in the cloud. By applying phase-matched read beams after a controllable delay, the gratings can be selectively converted into the light field also in a superradiant way. Due to the large cooperativity parameter and the small velocity width of the condensate, a high conversion efficiency of $> 70$ % and a long storage time of $> 120$ $\mu$s were achieved.Comment: 5 pages, 4 figure

都市ゴミ焼却灰より作製したセメントのキャラクタリゼーションと鉄筋腐食性状

1.エコセメントの鉄筋腐食に及ぼす高炉スラグ微粉末の効果塩水噴霧環境下にてエコセメントを使用したモルタル中の鉄筋腐食を自然電位,分極抵抗および交流インピーダンスによる電気化学的モニタリングと鉄筋の腐食減量および腐食面積率の測定により実施した。その結果,エコセメントの一部を高炉スラグ微粉末で置き換えることにより、塩化物イオンのモルタルへの浸透性が大きく低下するので、鉄筋腐食の開始時期が遅れる。しかし、鉄筋の腐食限界値以上の塩化物イオンが浸透した場合には、高炉スラグ微粉末の置換率が大きくなると鉄筋を保護する水酸化カルシウムが存在しないので、それ以後の鉄筋腐食が急激に進行することが判明した。2.エコセメントの鉄筋腐食に及ぼす含有塩化物の影響近年、エコセメントの塩化物を低減するように製造工程が改良され、低塩化物形のエコセメントが開発されている。1の試験概要と同様な手法で、高塩化物形および低塩化物形のエコセメントを使用したモルタル中の鉄筋腐食を比較検討した。その結果,塩水噴霧環境下であっても、低塩化物形のものは高塩化物形のものと比較してモルタル中の鉄筋腐食性状が改善される。高炉スラグ微粉末による改善効果は高塩化物形のものと低塩化物形のもので大きな相違が見られない。また、電気化学的測定は、鉄筋腐食の推定に有効であり、とくにAPインピーダンスの軌跡より鉄筋腐食の開始時期が正確に判定できることが判明した。Ecocement is a new type of hydraulic cement produced from incinerator ash. However. the incinerator ash contains large amounts of chloride, which, if not removed during the production process, is expected to accelerate the corrosion of steel bars when ecocement is used in reinforced concrete structures. The chlorides can be removed in the production process but at a high cost. Two types of ecocement have been produced, a high chloride type (type I) and a low chloride (type II). This paper investigates the corrosive behavior of steel bars embedded in the mortars containing both types of ecocement, cured under and exposed to wetting and drying cycles. Corrosion of the mild steel bars was monitored by halfcell potential, polarization resistance, and AC impedance measurements. The relative performance of the two types of ecocements with respect to the corrosive behavior of the embedded steel bars was discussed.From the results, the following conclusions could be drawn.(1) Steel bars embedded in mortars of high-chloride type ecocement is more susceptible to corrosion than that of low-chloride type one.(2) Carbonation accelerates corrosion of steel bars embedded in the mortars of both ecocements, although the effect is higher in high-chloride type than in low-chloride type.(3) Electrical measurement yields a good result in the monitoring of corrosion of steel bars embedded in cement mortars.(4) In both types of ecocement, the extent and severity of the corrsion of the embedded steel bars depend on the water to cement ratio, the higher the water to cement ratio, the greater the severity of corrosion.研究課題/領域番号:11650465, 研究期間(年度):1999-200

PCコンファインド工法によるASR損傷鉄筋コンクリート橋脚の補強に関する研究

ASR損傷コンクリート橋脚の補修・補強対策を確立する目的で、樹脂塗装表面処理工法、鋼板巻き立て工法およびPC鋼材巻き立て工法により補修・補強したモデル柱試験体を使用した屋外暴露試験および圧縮載荷試験を実施した後に、実際に、ASR損傷コンクリート橋脚のPC鋼材巻き立て工法による補強が行なわれた。今回の一連の研究で得られた成果をよとめると次のようである。モデル試験体の圧縮載荷試験の結果より、(1)PC鋼材によりプレストレスを与えると、ASRひび割れの進展が抑制される、(2)PC鋼材がコンクリートの軸方向応カと軸方向歪みの関係に与える影響はASRによる損傷を受けたコンクリートに対しても受けていない健全なコンクリートと同様である、(3)PC鋼材で巻き立てることにより、コンクリートの強度および靭性を大きく改善できる、ことが確認された。モデル試験体の屋外暴露試験の結果より、(1)ASRの進行は日射や降雨などの局所的環境の影響を大きく受けるが、表面被覆材による塗装のASR抑制効果は小さい、(2)鋼板巻き立て工法およびPC鋼材巻き立て工法により補強した試験体では長期にわたってASRによる膨脹の抑制およびひび割れの拘束効果が認められる、(3)鋼板巻き立て工法では温度による影響のため試験体に発生する歪みに南北方向の相違が見られる、ことが確認された。上記の研究成果を受けて、平成8年度および平成9年度に能登有料道路のASR損傷コンクリート橋脚のPC鋼材巻き立て工法による補強工事が実施された。両橋脚では、補強前よりASRによる損傷のモニタリングが行なわれており、ASR損傷橋脚の調査、施工および補強設計の記録が付録の資料としてまとめられている。A new strengthening method with prestressing steel wires, which is named the PC confined method, has been developed especially for ASR damaged RC piers. Reinforced concrete columns, 300 mm in diameter and 900 mm high, were prepared in order to examine the effects of the prestressing force around the concrete column on the confinement of the cracks of concrete due to alkali-silica reaction and on the improvement of load-carrying capacity and ductility of damaged concrete columns.From the experimental results, it was concluded that the prestressing force given around the concrete column could effectively confine the cracks due to ASR and decrease the expansion of concrete. Thus, it was found that both the strength and ductility of damaged RC column was much improved by PC confined method. Based on the results of the laboratory test, the PC confined method was successfully adopted in the strengthening for ASR damaged RC piers of the Toyokawa bridge and the Kumakigawa bridge in Noto peninsula in Ishikawa prefecture in 1997 and 1998, respectively. The measurements on changes with time in the stress and strain of concrete in the piers of the Toyokawa bridge after strengthening by PC confined method are now monitored.研究課題/領域番号:09650504, 研究期間(年度):1997-199

我が国で最初のプレストレストコンクリート橋(長生橋,泰平橋)の解体調査

「泰平橋」(平成12年8月撤去)の解体では,PC・T桁の一般図及び配筋図(PC鋼線,スターラップ筋,横締め構造など)を完成するとともに「泰平橋」で使用したコンクリート及びPC鋼線(直径5nmのピアノ線)の品質を調べた.その後,平成12年10月に(株)ピー・エス七尾工場(現(株)ピーエス三菱)にて,PC桁の曲げ及びせん断載荷試験を公開試験として実施し,50年が経過したPC・T桁の耐荷力及び変形性能を明らかにした.次に「長生橋」(平成13年8月撤去)の解体では,「泰平橋」と同様にPCスラブ桁の一般図および配筋図を完成するとともに,「長生橋」で使用したコンクリート及びPC鋼線(直径3mmのピアノ線)の品質を「泰平橋」と比較検討した.その後,\u27平成13年10月に(株)ピーエス七尾工場(現(株)ピーエス三菱)にて,PC桁本体及び合成桁の曲げ及びせん断載荷試験を公開試験として実施した.「長生橋」は移設検討委員会(座長:金沢大学工学部川村満紀教授)が設置され,復元の方法および移設の場所が検討された,移設検討委員会の方針に従って,平成14年4月に建設当時の欄干や電気灯などを復元し,「長生橋」は七尾市の希望の丘公園に移設された.また,「泰平橋」,「長生橋」に関する調査資料を整理し,歴史的価値の高い両橋梁の記録を冊子としてまとめるとともに,平成14年11月に特別講演会「コンクリートは本当に丈夫で長持ちか」を主催し,「泰平橋」,「長生橋」の調査結果を多くの土木関係者に報告した.さらに,解体調査の記録を2本のビデオ(金沢大学工学部編集,(株)ピーエス三菱編集)にまとめた.The Chousei bridge and the Taihei bridge are the first prestressed concrete bridges (PC) in Japan, which were constructed in 1953 and 1954 across the Misogi river in Nanao city in Ishikawa Prefecture. After symbolizing the birth of PC bridge in Japan for 50 years, the bridge was earmarked for relocation as part of an urban development project. They were dismantled in August 2000 and in September 2001. Following its removal, some of the girders were subjected to examination and load testing to determine both the physical and chemical properties of old concrete and the load-bearing capacity of old bridge. The water to cement ratio of the concrete was found to be as low as 33 % and it texture was also very dense. This proves that the concrete mixed for bridge is very durable, which results in no carbonation of concrete and little corrosion of stee bars and PC wires in concrete. The bending and shearing load capacity of girders of the gbridge was also found to be satisfactory for the requirements of specifications of road bridges. After the test, the Chousei bridge was relocated to the memorial park on the outskirts of Nanao city.研究課題/領域番号:13650503, 研究期間(年度):2001-2002出典：「我が国で最初のプレストレストコンクリート橋(長生橋,泰平橋)の解体調査」研究成果報告書　課題番号13650503 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)　　　本文データは著者版報告書より作

舗装路盤のエローダビリティとリーンコンクリートの舗装への適用に関する研究

金沢大学工学部研究課題/領域番号:63750477, 研究期間(年度):1988出典：研究課題「舗装路盤のエローダビリティとリーンコンクリートの舗装への適用に関する研究」課題番号63750477（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-63750477/）を加工して作

鉄筋破断が発生したASR劣化橋脚の調査診断及び補強技術の実用化のための研究開発

本研究の成果は以下の4つの項目に分類することができる.(1)鉄筋破断による劣化事例調査---石川県内では,平成18年の時点で,せん断補強筋および帯鉄筋に関しては,橋脚の枕梁6基,柱部2基,フーチング4基で,橋台の本体4基,フーチング4基で,鉄筋破断が確認された.主鉄筋に関しては,橋脚の枕梁3基で圧接部のはずれ(破断面は平滑であり,施工不良が原因と推察される)を確認した.橋脚以外では,鉄筋コンクリート堤体2基,トンネル坑口1基で,同様な鉄筋破断を確認した.(2)鉄筋破断のメカニズム解明---破断した鉄筋は鉄筋の径がD16からD32の範囲の電炉鉄筋であった.鉄筋の曲げ加工部の破断面は,絞りがなく,脆性的であった.鉄筋破断面は3つの破壊過程(1次亀裂,2次亀裂および3次亀裂の形成とそれらの進展過程)に分類することができ,ASRによる鉄筋破断のメカニズムを提案した.(3)ASR劣化橋梁のアセットマネージメント---橋梁のアセットマネージメントには,橋梁の劣化度,補修・補強の要否,費用の算定などを記載したデータベースの作成が不可欠となる.能登有料道路以外の,能登地方の橋梁(昭和61年以前のものを対象)のASR発生状況を詳細に調べた結果,奥能登では橋梁数347の内の166のもの(48%),中能登では橋梁数263の内のもの(23%),加賀では橋梁数417の内の64のもの(15%)に,ASRによる劣化の兆候があることが判明した.(4)ASR劣化橋脚の補強およびモニタリングの技術開発---ASR劣化橋脚では,鉄筋破断が発生した枕梁を鋼製支保工で仮受けした後に,打替えることに決めた.ASR劣化橋脚の補強技術は未確立であるので,モニタリングを同時に実施し,その計測結果を今後の補強設計に反映させた.現在も,能登有料道路では打替えを実施した橋脚や補強したフーチング,供用中のトンネルなどで自動計測によるモニタリングを実施している.Research results obtained in this study are summarized as follows ;(1)Investigation on fracture of steel bars in ASR-affected structuresResearch works revealed that the embrittle fracture of steel bars at the bending corner of stirrup or bent-up steel bars, due to excessive expansion of concrete due to ASR, occurred in the pillow beam or footing of piers and the abutment in bridges located in Ishikawa Prefecture, leading to the significant loss of structural integrity of concrete elements.(2)Mechanisms of fracture of steel bar due to ASRIn the pillow beam or foundation of bridge pier, a lot of stirrup steel bars fractured at the bending corners, without any elongation of steel bar. The fracture surface of steel bar seemed to be very flat and smooth, which indicated the typical embrittlement fracture of steel bar. Whether or not the fracture of steel bars may be associated with the stress corrosion cracking and/or the hydrogen embrittlement fracture was discussed.(3)Asset management for ASR-deteriorated bridgesFor all bridge piers located in Ishikawa prefecture, which is considered to be the most serious ASR case in Japan, the degree of deterioration of bridge pier due to ASR was investigated by the visual inspection of cracking. Corresponding to the classification of ASR deterioration level of each bridge pier, the repair/strengthening method and maintenance procedure were proposed.(4)Strengthening and monitoring of ASR-deteriorated bridge piersIn the case study of the pillow beam of Kashima Bridge and the foundation of Tokuda No.2 Bridge in Ishikawa Prefecture, the degree of deterioration of bridge pier due to ASR was also investigated by the non-destructive inspection. Based on the classification of ASR deterioration level of each element, the most appropriate strengthening methods were adopted for them. In the maintenance of these bridges, the monitoring using crack sensors was successfully applied in order to ensure the daily safety of these bridges.研究課題/領域番号:16360218, 研究期間(年度):2004-200

直流電流作用下のRC構造物におけるアルカリ骨材反応の促進機構に関する実証的研究

コンクリート構造物のアルカリシリカ反応に及ぼす電気防食の影響を検討することを目的として、反応性骨材を含有するコンクリート梁試験体を対象として約3年間屋外にて電気防食試験を実施した。その結果、電気防食の実施によりASRによるひび割れが促進され、梁の耐荷力も低下することから、今後橋梁などで電気防食を実施する際には事前調査として使用されている骨材の反応性の有無を確認することが重要であることが明らかになった。今回の一連の研究の成果をまとめると次のようである。電気防食を実施した梁試験体の屋外暴露試験より、(1)電気防食の実施によりアルカリの総量規制値(3kg/m^3)を下回るものにもASRによるひび割れが発生する、(2)梁試験体のASRによる膨脹は温度依存性があり、季節変動を反映した階段状の膨脹挙動を示す、(2)エポキシ樹脂.塗装による水分の遮断はASRの抑制効果は小さい、(3)電気防食のASRに及ぼす影響はコンクリートのコンクリートの配合(水セメント比および単位セメント量)によって相違する、ことが明らかになった。屋外暴露終了後の梁試験体の曲げ載荷試験より、(1)電気防食の実施によりカソード鉄筋付近でASRによるひび割れが増大する、(2)電気防食を実施しない試験体ではASRによる損傷の程度には関係なく曲げ載荷時の耐荷力は低下しない、(3)電気防食を実施した試験体ではカソード鉄筋の周囲でASRが局部的に進行し、鉄筋とコンクリートの付着強度が低下する、(4)電気防食を実籐した試験体では鉄筋の付着強度の低下により曲げ載荷時の耐荷力が低下する、ことが確認された。Reinforced concrete beams with different water : cement ratios, 0.2 m by 0.3 m by 2 m, were made from the non-reactive river sand and the reactive andesitic coarse aggregate. After 28 days of the curing time, reinforced concrete beams were exposed outdoors, and the cathodic protection current of 50 mA/m^2 was applied to the steel reinforcement of RC beams. The expansion and cracking were monitored for about 3 years in order to investigate whether or not the cathodic protection may really accelerate the alkali-silica reaction of concrete around the steel cathode. After 3 years of the exposure time, the flexural loading test was carried out for ASR damaged RC beams.The main results obtained in this study are as follows ;(1) The concrete cylinders deteriorated due to the occurrence of ASR cracks in spite of the total alkali content of less than 3 kg/m^3 when they were exposed to a natural environment.(2) The cathodic protection current significantly increased the expansion and cracking of the RC beams containing alkali-reactive aggregates.(3) The surface treatment by the epoxy-type coating was not effective in controlling the expansion due to ASR especially when the cathodic protection was applied.(4) The load-bearing capacity in bending of the RC beams did not change independently of the degree of deterioration due to ASR cracks when the cathodic protection was not applied.(5) The load-bearing capacity in bending of the RC beams was 10 to 20 % lower due to the decrease in the bond strength around the steel cathode when the cathodic protection was applied for a long period.研究課題/領域番号:09555134, 研究期間(年度):1997-1998出典：「直流電流作用下のRC構造物におけるアルカリ骨材反応の促進機構に関する実証的研究」研究成果報告書　課題番号09555134 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)　　　本文データは著者版報告書より作

コンクリートの表層部における細孔溶液の組成が鉄筋腐食に及ぼす影響

金沢大学工学部研究課題/領域番号:01750455, 研究期間(年度):1989出典：研究課題「コンクリートの表層部における細孔溶液の組成が鉄筋腐食に及ぼす影響」課題番号01750455（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-01750455/）を加工して作

交流インピーダンス法によるコンクリートの鉄筋腐食の新しい検査法の開発

鉄筋コンクリート構造物の早期劣化の問題が指摘されて久しいが、厳しい塩分腐食環境下におかれた鉄筋コンクリート構造物では比較的短い期間に何らかの形で鉄筋腐食に伴う劣化・変状が現われてくるのが通常である。鉄筋コンクリート構造物の維持管理や補修法を決定するための検査法には、コンクリート中の鉄筋とかぶりコンクリートの状況を現場にてリアルタイムに把握できることが重要であり、また将来にわたる鉄筋腐食の進行を初期段階にて精度良く予測するには、かぶりコンクリートの塩化物イオン、酸素の透過性および鉄筋に対する保護機能を総合的に判断できる検査法が望まれている。このような観点より、(1)海洋環境下に暴露した鉄筋埋設コンクリート試験体の腐食状況および塩分浸透量を調べることにより、かぶりコンクリートの塩化物イオン透過性と内部鉄筋の腐食との関係について明らかにした。(2)交流インピーダンス法より求めたコンクリートの電気伝導率(比抵抗)と細孔構造との関係を詳細に調べることにより、コンクリートの電気伝導率(比抵抗)から塩化物イオンの透過性や鉄筋に対する保護機能などの性質を推定する方法の有効性について検証した。(3)急速塩化物イオン透過性試験(AASHTO T-227)はかぶりコンクリートの品質や補修材料の性能などの評価が迅速かつ簡単にできるのが特徴であるが。本試験法によるかぶりコンクリートの鉄筋腐食に対する防食性能の評価基準は適用するコンクリートの種類によって相違すると考えられるので、各種コンクリートに対して急速塩化物イオン透過性試験と交流インビーダンス法による電気伝導率(比抵抗)の測定を実施し、両者の関係について明らかにした。以上の結果をふまえて、かぶりコンクリートの鉄筋腐食に対する腐食機能の評価法および急速塩化物イオン透過試験の適用性についての提言を行った。From the results of 5-year exposure test under a marine environment, it was confirmed that the fly ash 30% concrete and the silica fume 10% concrete performed better in corrosive behavior of the steel bar in concrete compared with the normal Portland cement concrete and the blast-furface slag 50% concrete, and that the results of the Rapid Chloride Permeability Test (RCPT,AASHTO T277) gave a reasonable estimate of chloride ion permeability of normal Portland cement concrete in service although the AASHTO T277 test was primarily a conductivity measurement. With the regard to the chloride ion permeability of concretes incorporating mineral admixtures, the results of the RCPT showed that both the surface and the interior of the concretes with mineral admixtures were much less permeable to chloride ions than the corresponding normal Portland cement concrete under all curing and environmental conditions. Furthermore, it was found that there was a good correlation between the charge passed in the RCPT,the initial direct current and the electrical resistance, which also correlated well with the chloride ion penetration depth into the concrete after the RCPT.With the regard to the diffusion coefficient for chloride ions calculated according to the Ficks second law, the coulomb values obtained from the RCPT also correlated well with both the diffusion coefficient for chloride ions and the depth of chloride ion penetration after the exposure to a marine environment.研究課題/領域番号:07650526, 研究期間(年度):1995-199