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原子炉圧力容器鋼非破壊検査用の陽電子消滅1次元広運動量領域測定装置の試作

研究課題

研究課題/領域番号 12358005
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 原子力学
研究機関東北大学

研究代表者

長谷川 雅幸  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (80005975)

研究分担者 湯葢 邦夫 (湯蓋 邦夫)  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (00302208)
唐 政  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (80271972)
永井 康介  東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (10302209)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
36,080千円 (直接経費: 33,500千円、間接経費: 2,580千円)
2001年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2000年度: 24,900千円 (直接経費: 24,900千円)
キーワード陽電子消滅法 / 原子炉高経年化対策 / 広範囲運動量分布測定 / 位置敏感型γ線検出器 / 陽電子消滅 / 原子炉圧力容器鋼 / 非破壊検査 / 角相関 / 照射脆化
研究概要

軽水炉型原子炉圧力容器鋼材料である低合金鋼A533Bの照射脆化は不純物Cuの超微小析出物が主原因とされている。本研究では、このCu析出物の新たな検出手段として、原子炉圧力容器鋼非破壊検査用の新方式の位置敏感型陽電子消滅1次元広運動量領域測定装置の開発を目的とし、それを用いて、最近"陽電子と内殻電子との消滅"検出によって我々が発見したFe-Cuモデル合金中の超微小Cu析出物の陽電子量子閉じ込め現象を利用し、従来他の実験法では検出が困難であった超微小Cu析出物の形成過程・構造の解析手法を確立させることを目指す。
本研究では、伝導電子のみならず内殻電子をも含む全電子の運動量分布を高分解能(1mrad程度)で検出できるような新方式広範囲運動量1次元角相関装置用の位置敏感型γ線検出器を開発しなければならない。そのために、まず高位置分解能(2mm程度)、高計数効率(150mm×150mmの検出面積)、高時間分解能(約1ns)の位置敏感型の消滅γ線検出器を2台試作した。ついで、検出器の架台および試料・線源架台を作製し、両者の同時計数システムを完成させた(検出器架台には上下可動機構付き)。また、低温に試料を冷却するための低温用チェンバ作製し、新方式の1次元広運動量領域測定装置のシステム全体を組み上げた。
この1次元広運動量領域測定装置の性能評価を兼ねたテスト測定を行った結果、位置敏感型γ線検出器内部のライトガイドによるシンチレーション光の反射効果によって、運動量分解能プロファイルに長いテールが確認された。これを取り除くには、ライトガイド部分および時間情報出力用のアンプの設定を改良する必要があることがわかった。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] Y.Nagai et al.: "Fermi Surface of Nano Crystalline Embedded Particles in Material-bcc Cu in Fe-"Physical Review Letters. 87. 176402 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Nagai et al.: "Irradiation-induced Cu aggregations in Fe : An Origin of Embrittlement of Reactor Pressure Vessel Steels"Physical Review B. 63. 134110 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z.Tang et al.: "First-principles calculation of the coincidence Doppler broadening of positron annihilation radiation"Physical Review B. 65. 045108 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Onitsuka et al.: "Deformation-Enhanced Cu precipitation in Fe-Cu Alloy Studied by Positron Annihilation Spectroscopy"Physical Review B. 65. 012204 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z.Tang et al.: "Density Functional Study of Metastable bcc Copper : Electronic structure and momentum density of positron-electron pairs"Physical Review B. (掲載受理). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Nagai et al.: "Role of Vacancy-Solute Complex in the Initial Rapid Age Hardening in an Al-Cu-Mg Alloy"Acta Materialia. 59. 913-920 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Nagai et al.: "Fermi Surface of Nano Crystalline Embedded Particles in Material - bcc Cu in Fe -"Physical Review Letters. 87. 176402 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Nagai et al.: "Irradiation-induced Cu aggregations in Fe : An Origin of Embrittlement of Reactor Pressure Vessel Steels"Physical Review B. 63. 134110 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z. Tang et al.: "First-principles calculation of the coincidence Doppler broadening of positron annihilation radiation"Physical Review B. 65. 045108 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Onitsuka et al.: "Deformation-Enhanced Cu precipitation in Fe-Cu Alloy Studied by Positron Annihilation"Physical Review B. 65. 012204 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z. Tang et al.: "Density Functional Study of Metastable bcc Copper : Electronic structure and momentum density of positron-electron pairs"Physical Review B, Editorially approved for publication. (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Nagai et al.: "Role of Vacancy-Solute Complex in the Initial Rapid Age Hardening in an Al-Cu-Mg Alloy"Acta Materialia. 59. 913-920 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Nagai et al.: "Coincidence Doppler Broadening Study of the Pre-precipitation Stage of an Al-Cu-Mg-Ag alloy"Philosophical Magazine A. (Accepted for publication). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z. Tang et al.: "Identification of Vacancy-Oxygen Complexes in Si by Coincidence Doppler Broadening of Positron Annihilation Radiation and First-principles Calculations"Material Science Forum. 363-365. 67-96 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Nagai et al.: "Study of Ultrafine Cu Precipitates in Neutron-Irradiated Fe Utilizing Positron Quantum-dot-like States"Material Science Forum. 363-365. 91-93 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Hasegawa et al.: "Magic Number Vacancy Clusters in Graphite and Silicon"Material Science Forum. 363-365. 132-134 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Hasegawa et al.: "Positron and Positronium Studies of Irradiation-induced defects and microvoids in vitreous and metamict silica"Nuclear Instrument Method in Physical Research B. 166-167. 431-439 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Nagai et al.: "Chemical Analysis of Precipitates in Metallic Alloys Using Coincidence Doppler Broadening of Positron Annihilation Radiation"Radiation Physics and Chemistry. 58. 737-742 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Nagai et al.: "Irradiation-induced Cu aggregations in Fe : An Origin of Embrittlement of Reactor Pressure Vessel Steels"Physical Review B. 63. 134110 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nagai et al.: "Study of Ultrafine Cu Precipitates in Neutron-Irradiated Fe Utilizing Positron Quantum-dot-like States"Material Science Forum. 363-365. 91-93 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 永井康介, 長谷川雅幸: "陽電子消滅法によるFe-Cuモデル合金中の微小Cu析出物の解析"金属. 71・8. 742-748 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nagai et al.: "Fermi Surface of Nano Crystalline Embedded Particles in Material - bcc Cu in Fe -"Physical Review Letters. 87. 176402 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Z.Tang et al.: "First-principles calculation of the coincidence Doppler broadening of positron annihilation radiation"Physical Review B. 65. 045108 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Onitsuka et al.: "Deformation-Enhanced Cu precipitation in Fe-Cu Alloy Studied by Positron Annihilation Spectroscopy"Physical Review B. 65. 012204 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nagai et al: "An Origin of Embrittlement of Reactor Pressure Vessel Steels : Ultra-fine Cu Precipitates "Phys.Rev.B. 63(in press). (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nagai et al.: "Study of Ultrafine Cu Precipitates in Neutron-Irradiated Fe Utilizing Positron Quantum-dot-like States"Material Science Forum. (in press).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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