2021 Fiscal Year Research-status Report
Observation of steel under-film corrosion progression by compact neutron source
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18K11933
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
竹谷 篤 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 副チームリーダー (30222095)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片山 英樹 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究拠点, 分野長 (10354218)
若林 泰生 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 研究員 (80447359)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 中性子 / 腐食 / 定量評価 / 長期間評価 / 測定の標準化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
わが国では鉄鋼材料の腐食による劣化・損傷が社会の大きな課題である。効果的な防食対策やメンテナンスが必要で、このためには塗膜下で進行する腐食の観察が必須である。本研究では塗膜下腐食の主成分であるオキシ水酸化鉄(FeOOH)中の水素に着目し、水素に敏感な反応を示し、かつ鉄に対する透過度が高い、熱中性子を用いて、定量的な腐食のイメージング手法を開発し、実際に塗装鋼板が使われる状態での腐食が成長していく様の時間推移を高空間分解能かつサンプル全体を臨む広視野で観察するデータを供することを目標として掲げて研究をおこなっている。
これまでサンプルの定量化を行うために、理研小型中性子源を用いて、高分子シートを用いて測定を行い厚さと透過度の相関を求めてきた。水に変換するために、GEANT4を用いてシミュレーション計算をおこなったが、実験結果と計算に明らかな違いがみられた。現状のシミュレーションによってははこれまでの測定結果が説明できなかたので、水を石英セル（厚さ0.1mm, 0.2mm, 0.5mm）にいれて水に対する検量線を高分子シートでの測定を等価な水の量と変換できることができるようにあった。
これらの結果理研小型中性子源で40uAの平均陽子電流で40分間の露光時間で、1mm平方の面積において1σの誤差範囲で水換算で2.5umの分解能で厚さが測定できることを示した。
またシミュレーションの結果を改善するために、高分子シートの散乱カーネルを用いて計算を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
食の成長を長期間にわたって観察する主な技術的な問題点は解決できたと考えている。今年度は腐食前のサンプル、同じサンプルを腐食させたものを複数回に
わたって測定する予定している。
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| Strategy for Future Research Activity |
コロナ感染症対策のため腐食の成長を長期間にわたり観察する実験計画の目途が立たなかったため
サンプル作成、サンプルホルダーの改修、実験のための消耗品購入に使用する。
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| Causes of Carryover |
腐食サンプル作成、サンプルホルダーの改修、実験のための消耗品購入に使用する。
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