2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of strucutre analysis method in real- and inverse-space for polymer materials at the single chain level
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17K19165
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
青木 裕之 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 J－PARCセンター, 研究主幹 (90343235)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮崎 司 一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び中性子科学センター(研究開発, 中性子科学センター, 室長 (70789940)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | 超解像光学顕微鏡 / 斜入射小角散乱 / 高分子鎖 / 単一分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高分子材料中のナノ構造を実空間および逆空間からの相補的に解析するための新たな方法論として、超解像顕微鏡および斜入射小角中性子散乱の融合した構造解析法の確立を目指し、本年度においては斜入射散乱の光学系構築を行った。実験にはJ-PARC物質・生命化学実験施設BL17に設置された偏極中性子反射率測定装置SHARAKUを用いた。二次元中性子検出器としてマルチワイヤ型3Heガスカウンター（MWPC）を用いて測定を行った。その結果、SHARAKU標準の光学系では、中性子ビームのコリメーションを調整するための炭化ホウ素スリットデバイスの可動範囲が狭いために、試料からの散乱中性子を遮ってしまう問題が生じた。そのため、スリットデバイスの可動範囲を大幅に拡大する改造を行うことで測定領域の拡大を行った。その結果、測定範囲を2倍に拡大することに成功した。このようにして構築した中性子光学系を用いて、二元ブロック共重合体薄膜の斜入射小角散乱測定を行ったところ、ミクロ相分離構造に由来する回折ピークを明瞭に観測することに成功した。一方、ここで確立した斜入射中性子散乱システムに導入するための超解像光学顕微鏡の光学系の構築を行い、オフライン（中性子ビームを照射しない状態）における動作を確認することはできた。しかしながら、中性子散乱との同時計測を行うためのビームタイムがアプルーブされなかったため、光学顕微鏡・中性子散乱の同時計測実験については行うことができなかった。
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