JPH05287285A - 流動床装置 - Google Patents
流動床装置Info
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- JPH05287285A JPH05287285A JP3066622A JP6662291A JPH05287285A JP H05287285 A JPH05287285 A JP H05287285A JP 3066622 A JP3066622 A JP 3066622A JP 6662291 A JP6662291 A JP 6662291A JP H05287285 A JPH05287285 A JP H05287285A
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- Japan
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- gas
- chamber
- reaction tube
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 反応管内の固体粒子の流動状態を確実にかつ
容易に把握することのできるように改良した流動床装置
を提供する。 【構成】 チャンバー室4内に収納した反応管6内に流
動ガスとともに固体粒子を導いて流動させ、この反応管
6内に反応ガスを導入して前記固体粒子の外周面に反応
ガス成分の被覆層を形成することにより被覆固体粒子を
得る流動床装置において、一端が前記反応管6の外壁に
接触するとともに他端が前記チャンバー室4外へ突出す
るように振動伝達部材11を取り付け、高温で人が近ず
けない反応室6内の固体粒子の流動状態をチャンバー室
4の外で把握するようにした。
容易に把握することのできるように改良した流動床装置
を提供する。 【構成】 チャンバー室4内に収納した反応管6内に流
動ガスとともに固体粒子を導いて流動させ、この反応管
6内に反応ガスを導入して前記固体粒子の外周面に反応
ガス成分の被覆層を形成することにより被覆固体粒子を
得る流動床装置において、一端が前記反応管6の外壁に
接触するとともに他端が前記チャンバー室4外へ突出す
るように振動伝達部材11を取り付け、高温で人が近ず
けない反応室6内の固体粒子の流動状態をチャンバー室
4の外で把握するようにした。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は流動床装置に関し、より
詳しくは、たとえば高温ガス炉用燃料粒子の製造に用い
る流動床装置に関する。
詳しくは、たとえば高温ガス炉用燃料粒子の製造に用い
る流動床装置に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】高温ガス
炉用燃料粒子の製造に用いられる従来の流動床装置は、
チャンバー室内にセットされた黒鉛製等の高温に保たれ
ている反応管内において、流動ガスにより燃料核を流動
させつつこの反応管内に常温の炭化水素ガス等の反応ガ
スを導入して熱分解させ、燃料核の外周面に熱分解炭素
および/またはセラミック等を被覆して燃料粒子を得る
ようにしている。
炉用燃料粒子の製造に用いられる従来の流動床装置は、
チャンバー室内にセットされた黒鉛製等の高温に保たれ
ている反応管内において、流動ガスにより燃料核を流動
させつつこの反応管内に常温の炭化水素ガス等の反応ガ
スを導入して熱分解させ、燃料核の外周面に熱分解炭素
および/またはセラミック等を被覆して燃料粒子を得る
ようにしている。
【0003】このような流動床装置においては、反応管
内の燃料核の流動状態が燃料粒子の被覆層の形成に大き
な影響を及ぼす。
内の燃料核の流動状態が燃料粒子の被覆層の形成に大き
な影響を及ぼす。
【0004】そこで、従来ではこの流動状態を把握する
のに、反応管に取り付けられたガス導入ノズル内の上流
側と、反応管内の下流側との間で差圧変動を測定した
り、あるいはチャンバー室の側面に覗き窓を取り付け、
目視で流動状態を観察するようにしているが、これらの
方法には、導入ガスの種類などが変化した場合には上記
差圧変動を比較することが困難であったり、あるいは信
頼性のある観測を行なうことが難しいという問題があっ
た。
のに、反応管に取り付けられたガス導入ノズル内の上流
側と、反応管内の下流側との間で差圧変動を測定した
り、あるいはチャンバー室の側面に覗き窓を取り付け、
目視で流動状態を観察するようにしているが、これらの
方法には、導入ガスの種類などが変化した場合には上記
差圧変動を比較することが困難であったり、あるいは信
頼性のある観測を行なうことが難しいという問題があっ
た。
【0005】本発明は上記事情を改善するためになされ
たものである。すなわち、本発明の目的は、反応管内の
燃料核等の流動状態を確実にかつ容易に把握することの
できるように改良した流動床装置を提供することにあ
る。
たものである。すなわち、本発明の目的は、反応管内の
燃料核等の流動状態を確実にかつ容易に把握することの
できるように改良した流動床装置を提供することにあ
る。
【0006】
【前記課題を解決するための手段】前記目的を達成する
ための本発明は、チャンバー室内に収納した反応管内に
流動ガスとともに固体粒子を導いて流動させ、この反応
管内に反応ガスを導入して前記固体粒子の外周面に反応
ガス成分の被覆層を形成することにより被覆固体粒子を
得る流動床装置において、一端が前記反応管の外壁に接
触するとともに他端が前記チャンバー室外へ突出するよ
うに振動伝達部材を取り付けたことを特徴とする流動床
装置である。
ための本発明は、チャンバー室内に収納した反応管内に
流動ガスとともに固体粒子を導いて流動させ、この反応
管内に反応ガスを導入して前記固体粒子の外周面に反応
ガス成分の被覆層を形成することにより被覆固体粒子を
得る流動床装置において、一端が前記反応管の外壁に接
触するとともに他端が前記チャンバー室外へ突出するよ
うに振動伝達部材を取り付けたことを特徴とする流動床
装置である。
【0007】
【作用】本発明の流動床装置の反応管内に燃料核などの
固体粒子を反応ガスおよび流動ガスで流動させると、反
応管の内壁に固体粒子が衝突するので、反応管は反応の
進行に伴い様々な度合いで振動する。本発明では、反応
管の外壁に一端を接触させた振動伝達部材の他端をチャ
ンバー室外へ突出させているので、前記反応管の振動は
この突出部分に伝わる。したがって、この突出部分の振
動を観察することによってガスの種類等に関係なく容易
にかつ確実に反応管内の固体粒子の流動状態を把握する
ことができる。
固体粒子を反応ガスおよび流動ガスで流動させると、反
応管の内壁に固体粒子が衝突するので、反応管は反応の
進行に伴い様々な度合いで振動する。本発明では、反応
管の外壁に一端を接触させた振動伝達部材の他端をチャ
ンバー室外へ突出させているので、前記反応管の振動は
この突出部分に伝わる。したがって、この突出部分の振
動を観察することによってガスの種類等に関係なく容易
にかつ確実に反応管内の固体粒子の流動状態を把握する
ことができる。
【0008】さらにこの作業をより正確に行なうために
は、上記突出部分を適宜に振動性連結部材を介して振動
計に接続することが望ましい。
は、上記突出部分を適宜に振動性連結部材を介して振動
計に接続することが望ましい。
【0009】この振動計から得られた振動波形により、
反応管の振動の様子や異常を的確に知ることができるか
らである。さらに、振動波形と製品の仕上がり度合いと
の相関関係を分析することにより、最適な製品が得られ
る時の振動波形を選び出し、これを基準に反応管内の固
体粒子の流動状態を監視することができる。
反応管の振動の様子や異常を的確に知ることができるか
らである。さらに、振動波形と製品の仕上がり度合いと
の相関関係を分析することにより、最適な製品が得られ
る時の振動波形を選び出し、これを基準に反応管内の固
体粒子の流動状態を監視することができる。
【0010】また、得られた振動波形を周波数分析等で
分析することによって、固体粒子の流動状態を監視する
こともできる。なお、振動波形と固体粒子の流動状態と
の関係は常温模擬流動試験を重ねることによっても把握
することができる。
分析することによって、固体粒子の流動状態を監視する
こともできる。なお、振動波形と固体粒子の流動状態と
の関係は常温模擬流動試験を重ねることによっても把握
することができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【0012】図1に示す流動床装置1は、下側が開口し
た上部蓋体3と、上板4aの中心部に反応管6用の上部
挿通孔7aを設けるとともに下板4bの中心部に図示し
ないバルブによって反応ガスおよび流動ガスあるいはこ
れらの混合ガスのいずれかを流すことのできる供給管5
用の下部挿通孔7bを設け、かつ、内部に筒状のヒータ
ー12を収納したチャンバー室4とからなる装置本体2
を具備している。
た上部蓋体3と、上板4aの中心部に反応管6用の上部
挿通孔7aを設けるとともに下板4bの中心部に図示し
ないバルブによって反応ガスおよび流動ガスあるいはこ
れらの混合ガスのいずれかを流すことのできる供給管5
用の下部挿通孔7bを設け、かつ、内部に筒状のヒータ
ー12を収納したチャンバー室4とからなる装置本体2
を具備している。
【0013】前記上部挿通孔7aの上端面側には、上部
挿通孔7aよりも大径の段部4cを設け、前記上部挿通
孔7aに例えば黒鉛製の円筒状反応管6を挿入するとと
もに、この反応管6の上端部に設けたフランジ部6aを
前記段部4c上に載置している。前記フランジ部6aと
段部4cとの間には、パッキング8が介在するととも
に、フランジ部6aを貫ぬくボルト9を段部4cに螺込
むことにより、上部挿通孔7aの領域におけるガス洩れ
防止が図られている。
挿通孔7aよりも大径の段部4cを設け、前記上部挿通
孔7aに例えば黒鉛製の円筒状反応管6を挿入するとと
もに、この反応管6の上端部に設けたフランジ部6aを
前記段部4c上に載置している。前記フランジ部6aと
段部4cとの間には、パッキング8が介在するととも
に、フランジ部6aを貫ぬくボルト9を段部4cに螺込
むことにより、上部挿通孔7aの領域におけるガス洩れ
防止が図られている。
【0014】また、前記反応管6の下端中央部には、中
空で、かつ上端部が先細形状の前記供給管5に対応する
形状の流動ガス導入部6bが穿設してあり、この流動ガ
ス導入部6bに前記供給管5を装着して、反応ガス、流
動ガスあるいはその混合ガスを反応管6内の流動床10
に導入するようになっている。
空で、かつ上端部が先細形状の前記供給管5に対応する
形状の流動ガス導入部6bが穿設してあり、この流動ガ
ス導入部6bに前記供給管5を装着して、反応ガス、流
動ガスあるいはその混合ガスを反応管6内の流動床10
に導入するようになっている。
【0015】さらに、流動ガス導入部6bの近傍には、
反応管6の肉厚部分を貫くたとえば2個の連通孔6c、
6dが対称に穿設され、これらにより予熱室7と流動床
10とが連通している。筒状のヒーター12は前記チャ
ンバー室4内に反応管6を囲むように取り付けられてい
る。ヒーター12の内周面と反応管6の外周面との間は
予熱室7に形成される。ヒーター12は各々チャンバー
室4の側壁4bを貫通する電極13によって支持され、
図示しない電源装置に接続され、この電源装置をオンに
することによりヒーター12に通電し、これにより予熱
室7を前記反応管6内の流動床10と略同等の高温度
(たとえば1800℃前後)に加熱するようになってい
る。
反応管6の肉厚部分を貫くたとえば2個の連通孔6c、
6dが対称に穿設され、これらにより予熱室7と流動床
10とが連通している。筒状のヒーター12は前記チャ
ンバー室4内に反応管6を囲むように取り付けられてい
る。ヒーター12の内周面と反応管6の外周面との間は
予熱室7に形成される。ヒーター12は各々チャンバー
室4の側壁4bを貫通する電極13によって支持され、
図示しない電源装置に接続され、この電源装置をオンに
することによりヒーター12に通電し、これにより予熱
室7を前記反応管6内の流動床10と略同等の高温度
(たとえば1800℃前後)に加熱するようになってい
る。
【0016】前記チャンバー室4の側壁4bの中には、
図2に示すように冷却水の通路4cが設けられ、側壁4
bの内壁面には断熱層4dが形成されている。前記チャ
ンバー室4の側壁4bには、常温の流動ガスを前記予熱
室7内に導く流動ガス供給管14の端部を嵌着してい
る。流動ガス供給管14の側壁4bに対する嵌着位置
は、流動ガスの急激な体積膨張を避けるために前記ヒー
ター12とはある程度離れた位置にすることが好まし
い。
図2に示すように冷却水の通路4cが設けられ、側壁4
bの内壁面には断熱層4dが形成されている。前記チャ
ンバー室4の側壁4bには、常温の流動ガスを前記予熱
室7内に導く流動ガス供給管14の端部を嵌着してい
る。流動ガス供給管14の側壁4bに対する嵌着位置
は、流動ガスの急激な体積膨張を避けるために前記ヒー
ター12とはある程度離れた位置にすることが好まし
い。
【0017】前記上部蓋体3の内部は前記上板4aによ
り画される排ガス室15となっており、さらに上部蓋体
3には排ガス室15に連通する排出管16を嵌着してい
る。一方、反応管6の下部外壁には、振動伝達部材11
の一端11aがねじ込み等の手段を介して接触してお
り、振動伝達部材11はヒーター12と、またシール部
材21を介してチャンバー室4の側壁4bとをそれぞれ
貫通するとともに、チャンバー室4の外側に他端11b
を突出させている。
り画される排ガス室15となっており、さらに上部蓋体
3には排ガス室15に連通する排出管16を嵌着してい
る。一方、反応管6の下部外壁には、振動伝達部材11
の一端11aがねじ込み等の手段を介して接触してお
り、振動伝達部材11はヒーター12と、またシール部
材21を介してチャンバー室4の側壁4bとをそれぞれ
貫通するとともに、チャンバー室4の外側に他端11b
を突出させている。
【0018】振動伝達部材11の材料は高融点と良好な
振動伝達性とを有するものであれば特に限定されず、た
とえばMo、Wなどを挙げることができる。また、振動
伝達部材11の形態としては、棒状、管状、板状、線状
などを挙げることができる。振動伝達部材11の他端1
1bには、振動性連結部材、例えばピアノ線17の一端
が接続され、このピアノ線17の他端17aはピックア
ップ19を取り付けた荷重18に連結され、さらにピッ
クアップ19は振動計20に接続されている。
振動伝達性とを有するものであれば特に限定されず、た
とえばMo、Wなどを挙げることができる。また、振動
伝達部材11の形態としては、棒状、管状、板状、線状
などを挙げることができる。振動伝達部材11の他端1
1bには、振動性連結部材、例えばピアノ線17の一端
が接続され、このピアノ線17の他端17aはピックア
ップ19を取り付けた荷重18に連結され、さらにピッ
クアップ19は振動計20に接続されている。
【0019】次に、上記構成の装置1の作用を説明す
る。なお、初期状態として反応管6内の流動層10は所
定の高温に保持され、また、予熱室7内は筒状のヒータ
ー12により前記流動床10と略同等の温度に保持され
ているものとする。
る。なお、初期状態として反応管6内の流動層10は所
定の高温に保持され、また、予熱室7内は筒状のヒータ
ー12により前記流動床10と略同等の温度に保持され
ているものとする。
【0020】この状態において、供給管5から流動床1
0内に燃料核を含む流動ガスを導入し、流動床10内で
燃料核を流動させるとともに、流動ガス供給管14から
予熱室7内に流動ガスを導入する。予熱室7内に至った
流動ガスは、ここで流動床10内の流動ガスと同等の温
度に加熱され体積膨張した後、連通孔6c、6dを介し
て流動床10内に進入していく。
0内に燃料核を含む流動ガスを導入し、流動床10内で
燃料核を流動させるとともに、流動ガス供給管14から
予熱室7内に流動ガスを導入する。予熱室7内に至った
流動ガスは、ここで流動床10内の流動ガスと同等の温
度に加熱され体積膨張した後、連通孔6c、6dを介し
て流動床10内に進入していく。
【0021】次に、供給管5から反応ガスあるいは反応
ガスと流動ガスとの混合ガスが流動床10内へ送り込ま
れ、反応管6内における反応ガスの熱分解や燃料核への
反応物の蒸着が円滑に行われ、燃料核の周りに熱分解炭
素および/またはセラミックが被覆した燃料粒子を得る
ことができる。
ガスと流動ガスとの混合ガスが流動床10内へ送り込ま
れ、反応管6内における反応ガスの熱分解や燃料核への
反応物の蒸着が円滑に行われ、燃料核の周りに熱分解炭
素および/またはセラミックが被覆した燃料粒子を得る
ことができる。
【0022】燃料粒子の製造が終了した後、反応管6内
の流動ガス及び反応ガスは排ガス室15を経て排出管1
6に至り外部へ排出されていく。
の流動ガス及び反応ガスは排ガス室15を経て排出管1
6に至り外部へ排出されていく。
【0023】なお、前記流動ガスとしては、N2 、Ar
もしくはH2 ガスを、また前記反応ガスとしてはプロピ
レン、アセチレンもしくはMTS(メチルトリクロルシ
ラン)ガス等を使用することができる。
もしくはH2 ガスを、また前記反応ガスとしてはプロピ
レン、アセチレンもしくはMTS(メチルトリクロルシ
ラン)ガス等を使用することができる。
【0024】前記流動床装置1の反応管6内に燃料核を
反応ガスおよび流動ガスで流動させると、反応管6の内
壁に燃料核が衝突するので、反応管6は反応の進行に伴
い様々な度合いで振動する。
反応ガスおよび流動ガスで流動させると、反応管6の内
壁に燃料核が衝突するので、反応管6は反応の進行に伴
い様々な度合いで振動する。
【0025】本発明では、反応管6の外壁に一端11a
を接触させた振動伝達部材11の他端11bをチャンバ
ー室外へ突出させているので、前記反応管6の振動はこ
の突出部分に伝わる。この振動はさらにピアノ線17に
伝えられ、荷重18に取り付けたピックアップ19で拾
われて振動計20に伝えられる。
を接触させた振動伝達部材11の他端11bをチャンバ
ー室外へ突出させているので、前記反応管6の振動はこ
の突出部分に伝わる。この振動はさらにピアノ線17に
伝えられ、荷重18に取り付けたピックアップ19で拾
われて振動計20に伝えられる。
【0026】したがって、この振動計20の振動を観察
することによってガスの種類等に関係なく容易にかつ確
実に反応管6内の燃料核の流動状態を把握することがで
きる。
することによってガスの種類等に関係なく容易にかつ確
実に反応管6内の燃料核の流動状態を把握することがで
きる。
【0027】この振動計20から得られた振動波形か
ら、反応管6の振動の様子や異常を知ることができる。
さらに、振動波形と製品の仕上がり度合いとの相関関係
を分析することにより、最適な製品が得られる時の振動
波形を選び出し、これを基準に反応管内の固体粒子の流
動状態を監視することができる。また、得られた振動波
形を周波数分析等で分析することにより、燃料核の流動
状態を監視することもできる。
ら、反応管6の振動の様子や異常を知ることができる。
さらに、振動波形と製品の仕上がり度合いとの相関関係
を分析することにより、最適な製品が得られる時の振動
波形を選び出し、これを基準に反応管内の固体粒子の流
動状態を監視することができる。また、得られた振動波
形を周波数分析等で分析することにより、燃料核の流動
状態を監視することもできる。
【0028】なお、振動波形と固体粒子の流動状態との
関係は常温模擬流動試験を重ねることによっても把握す
ることができる。
関係は常温模擬流動試験を重ねることによっても把握す
ることができる。
【0029】本発明は、上述した実施例に限定されるも
のではなく、その要旨の範囲内で種々の変形が可能であ
る。
のではなく、その要旨の範囲内で種々の変形が可能であ
る。
【0030】たとえば、振動伝達部材11は反応管6に
振動伝達が可能である程度に接触していればよく、単に
振動伝達部材11を反応管6の外壁に触れさせることも
できる。この場合、振動伝達部材11を左右移動可能に
チャンバー室4の側壁4cとヒーター12とを貫通さ
せ、振動伝達部材11の他端11bにバネ(バネの一端
は他の部材に固定)を取り付けることにより、振動伝達
部材11を常時、反応管6の外壁側に付勢させるように
しても良い。
振動伝達が可能である程度に接触していればよく、単に
振動伝達部材11を反応管6の外壁に触れさせることも
できる。この場合、振動伝達部材11を左右移動可能に
チャンバー室4の側壁4cとヒーター12とを貫通さ
せ、振動伝達部材11の他端11bにバネ(バネの一端
は他の部材に固定)を取り付けることにより、振動伝達
部材11を常時、反応管6の外壁側に付勢させるように
しても良い。
【0031】前記連通孔6c、6dは、反応管6の内壁
面に対し直交する配置とするほか、この内壁面に対しあ
る程度の傾斜角をもって穿設し、これにより、流動ガス
等が流動層10内を螺旋状に旋回する流動状態を作るよ
うにすることも可能である。
面に対し直交する配置とするほか、この内壁面に対しあ
る程度の傾斜角をもって穿設し、これにより、流動ガス
等が流動層10内を螺旋状に旋回する流動状態を作るよ
うにすることも可能である。
【0032】また、前記実施例では固体粒子として高温
ガス炉用の燃料核を用いているが、本発明はそれに限ら
ず、広く被覆固体粒子を得るのに用いられる種々の固体
粒子を用いることができる。
ガス炉用の燃料核を用いているが、本発明はそれに限ら
ず、広く被覆固体粒子を得るのに用いられる種々の固体
粒子を用いることができる。
【0033】
【発明の効果】本発明の流動床装置は、前述した振動伝
達部材を備えているので、高温で人が近ずけない反応管
内の固体粒子の流動状態を確実にかつ容易に把握するこ
とのできる。
達部材を備えているので、高温で人が近ずけない反応管
内の固体粒子の流動状態を確実にかつ容易に把握するこ
とのできる。
【図1】本発明の一実施例を示す流動床装置の断面図で
ある。
ある。
【図2】本発明の一実施例において流動床装置の一部分
の構成を示す断面図である。
の構成を示す断面図である。
4 チャンバー室 6 反応管 11 振動伝達部材
Claims (2)
- 【請求項1】 チャンバー室内に収納した反応管内に流
動ガスとともに固体粒子を導いて流動させ、この反応管
内に反応ガスを導入して前記固体粒子の外周面に反応ガ
ス成分により得られる被覆層を形成することにより被覆
固体粒子を得る流動床装置において、一端が前記反応管
の外壁に接触するとともに他端が前記チャンバー室外へ
突出するように振動伝達部材を設けてなることを特徴と
する流動床装置。 - 【請求項2】 前記振動伝達部材の他端が振動計に接続
されている請求項1に記載の流動床装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3066622A JPH05287285A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 流動床装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3066622A JPH05287285A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 流動床装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05287285A true JPH05287285A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=13321172
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3066622A Withdrawn JPH05287285A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 流動床装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05287285A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005104139A1 (ja) | 2004-04-21 | 2005-11-03 | Nuclear Fuel Industries, Ltd. | 高温ガス炉用被覆燃料粒子の製造装置 |
JP2006250665A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Nuclear Fuel Ind Ltd | 高温ガス炉用被覆燃料粒子の製造装置 |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP3066622A patent/JPH05287285A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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