2019 Fiscal Year Annual Research Report
Extension of X-ray stress measurement to coarse grained materials an small area
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17K06046
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
鈴木 賢治 新潟大学, 人文社会科学系, 教授 (30154537)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
城 鮎美 (瀬ノ内鮎美) 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 放射光科学研究センター, 研究員(定常) (60707446)
菖蒲 敬久 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, サブリーダー (90425562)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | Ｘ線応力測定 / シンクロトロン放射光 / 粗大粒 / 二重露光法 / CdTeピクセル検出器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Ｘ線応力測定で困難，回折角精度の問題は，回折中心を仮定して測角することに起因することを解明した．その結果，1) 回折中心を仮定しないこと，2) 特殊なスリットを一切必要としないこと，3) 測定効率を上げるために全透過Ｘ線を利用すること，4) 2次元検出器を利用すること，これらの4点を満たす独創的なＸ線応力測定の手法を発案することにした．その結果，各回折斑点の回折線ビームの直線を求め，それと入射Ｘ線ビームの直線との関係を解析する手法(DEM)を発案した．本手法では，回折角度および回折位置が斑点ごとに得ることができ優れた方法である．
そのDEMの実証をSPring-8のBL22XUの単色Ｘ線で実施した．その結果，曲げ塑性変形の残留応力分布の測定において有効性が確認され，圧痕導入による残留応力マップの結果も有限要素シュミレーションとよく一致した．検出器はPILATUSを用いているために，Ｘ線エルメギーは30 keV以下の制限があったので，アルミニウム合金の粗大粒材料で実施した．さらに，DEMをより高エネルギーで透過力のある白色Ｘ線を利用した応力測定法へと拡張した．新たに開発されたCdTeピクセル検出器を用いた．本検出器は，高エネルギーＸ線の検出およびＸ線エネルギーの識別ができる優れた特徴を有する．本研究では検出器のデータの表示，変換，エネルギー較正，エネルギー像の処理，DEMなどの幅広いデータ解析のためのシステムを研究・開発を現在もつつけており，今後さらに発展させる予定である．また，ラボＸ線によるDEMについても基礎的研究を行い，平行ビーム作成をコリメータ，グラファイトモノクロ，Si (111)で作成している．ラボＸ線においては，平行ビームと強度の制限があり，困難も多いが解決に向けて努力している．
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