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光変換を利用した高輝度放射光用転換電子メスバウアー分光(CEMS)検出器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 12555235
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 工業分析化学
研究機関東京大学

研究代表者

野村 貴美  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (40124680)

研究分担者 依田 芳卓  (財)高輝度光科学研究センター, 材料科学グループ, 副主幹研究員
寺井 隆幸  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90175472)
澤田 嗣郎  東京大学, 大学院・新領域創成研究科, 教授 (90011105)
依田 卓也  高輝度光科学研究センター, 副主幹研究員
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
11,600千円 (直接経費: 11,600千円)
2002年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2001年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2000年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
キーワードメスバウアー分光法 / 転換電子メスバウアー分光(CEMS) / 核共鳴シンチレーション検出器 / 放射光 / 核共鳴非弾性散乱法 / ペロブスカイト酸化物 / ステンレス酸化薄膜の表面・界面 / 転換電子メスバアー分光法(CEMS) / シンチレーション検出器 / ステンレス酸化薄膜 / ガスシンチレーション検出器 / YAPシンチレーション検出器 / ペロブスカイト複合酸化物 / 転換電子メスバアー分光法(CEMS)検出器 / ガスシンチレーションCEMS検出器 / YAPメスバウー検出器 / 炭酸ガス吸収ペロブスカイト複合酸化物
研究概要

1)新しく整備しメスバウアー分光装置に、応答の早いYAPシンチレーション検出器を導入し、その動作特性を明らかにした。
2)メスバウアーγ線を高選択的に検出できる、可動型の^<57>Fe核共鳴シンチレーション検出器システムを構築した。発光メスバウアースペクトル(EMS)の測定に応用した結果では、最大400%のS/N比が得られ、従来の10分の1以下の線源強度でも高いエネルギー分解能でメスバウアースペクトルが得られることが分かった。
3)Spring8の放射光施設において核共鳴非弾性散乱の測定をおこなった結果、時間分解能1ns以下のAPD検出器8個の多素子を用いれば2%^<57>Feの鉄試料を約90分で測定することができることを確認した。また、核共鳴非弾性散乱スペクトルから局所的なフォノン状態密度を求めるプログラムを開発した。デバイモデルをもとに定量分析に欠かせないラムメスバウアー分率の温度変化を求めた。
4)(Ba,Sr)(Fe,Co)O_<3-δ>および(Sr,Ca)(Fe,Co)O_<3-δ>などのペロブスカイト酸化物の核共鳴非弾性散乱スペクトルを測定し、酸素欠陥δの0.5のブラウンミレライトにおいてき約8meV付近に特徴的なフォノンピークが現れることを明らかにした。2meVから60meVの低い振動エネルギー状態密度を解析するのには核共鳴非弾性散乱法が非常に有効になる。
5)開発した転換電子メスバウアー検出器を用いて電子エネルギー選択しながら酸化膜ステンレス鋼の表面および界面を解析した。内部磁場分布解析からフェライト鋼の酸化皮膜界面がCrの表面濃縮による影響されるようすがとらえられ、また、オーステナイト鋼のスパッタリング皮膜は、オーステナイトではなく、フェライトからなることが分かった。このフェライトは、熱処理によって内部磁場がさらに大きくなり、500℃以上に熱すると常磁性のオーステナイトになることがわかった。さまざまな温度で処理した10nmの酸化膜の状態が解析された。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (53件)

  • [文献書誌] K.Nomura, A.Rykov, T.Mitsui, Y.Yoda, Y.Kobayashi, M.Seto, Ts.Sawada: "Characterization of perovskite related oxides by nuclear resonance inelastic scattering of synchrotron radiation"J, Radianalytical and Nuclear Chemistry,. Vol.255,No.1. 187-193 (2003)

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  • [文献書誌] K.Nomura, S.Kobayashi, K.Hashimoto, Ts.Sawada, Z.Homonnay, A.Vertes: "Microstructure Analysis of (Ba,Ca)(Fe,Mg)O_<3-δ> for rapid CO_2 absorption by Mossbauer sectroscopy"J. Radioanalytical and Nuclear Chemistry,. Vol.255 No.3. 513-518 (2003)

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  • [文献書誌] K.Nomura, Z.Homonnay, G.Juhasz, A.Vertes, H.Donen, Ts.Sawada: "Mossbauer study of (Sr,Ca)(Fe,Co)O_<3-δ> applied to CO_2 absorption At High temperatures"Hyperfine Interactions. 139/140. 297-305 (2002)

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  • [文献書誌] Z.Homonnay, K.Nomura, S.Hamakawa, T.Hayakawa, G.Juhasz, E.Kuzmann, A.Vertes: "Mossbauer study of the Ni/Ca_<0.8>Sr_<0.2>Ti_<1-x>Fe_xO_<3-δ> catalyst system for partial oxidation of methane to synthesis gas"Hyperfine Interactions. 139/140. 41-50 (2002)

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  • [文献書誌] E.Kuzmann, K.Nomura, L.Podolesheva, P.Gushterova, Z.Homonnay, A.Vertes: "^<119>Sn Mossbauer study of as deposited layers prepared by co-evaparation of TeO_2 and Sn"Hyperfine Interactions. 139/140. 251-257 (2002)

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  • [文献書誌] Z.Homonnay, K.Nomura, G.Juhasz, M.Gal, K.Solymos, S.Hamakawa, T.Hayakawa, A.Vertes: "Simultaneous probing of the Fe and Co absorber Perovskite Sr_<0.95>Ca_<0.05>Co_<0.5>Fe_<0.5>O_<3-δ>"Chem. Mater.. 14. 1127-1135 (2002)

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  • [文献書誌] B.Grzeta, E.Tkalcec, C.Goebbert, M.Takeda, M.Takahashi, K.Nomura, M.Jaksic: "Structural studies of nanocrystalline SnO_2 doped with antimony : XRD and Mossbauer spectroscopy"Journal of Physics and Chemistry of Solids. Vol.63. 765-772 (2002)

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  • [文献書誌] K.Nomura, Y.Hosoya, H.Nishimura, T.Terai: "Characterization of Oxide Layers And Interface Layers of Ferritic Stainless Steel (SUS430) By ^<57>Fe CEMS"Czechoslovakia Journal of Physics. Vol.51 No.7. 773-780 (2001)

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  • [文献書誌] A.L.KHOLMETSKII, M.MAHLAN, K.NOMURA, O.V.MISEVICH, A.R.LOPATIK: "Fast detectors for Mossbauer spectroscopy"Czechoslovak Journal of Physics. Vol.51 No.7. 763-771 (2001)

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  • [文献書誌] G.Srefanic, B.Grazeta, K.Noumra, R, Trojko, S.Music: "The Influence of thermal treatment on phase development in ZrO_2-Fe_2O_3 and HfO_2-Fe_2 O_3 systems"Journal of Alloys and Compounds. 327. 151-160 (2001)

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  • [文献書誌] G.Juhasz, Z.Homonnay, K.Nomura, T.Hayakawa, S.Hamakawa, A.Vertes: "Micro-structural study of CO_2 absorption in(SrCa)(FeCo)O_<3-δ>"Solid State Ionics. Vol.139. 219-231 (2001)

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  • [文献書誌] K.Nomura, Z.Homonnay, G.Juhasz, A.Vertes, H.Done, Ts.Sawada: "Micro-environmental Analysis of Perovskite (Sr,Ca)(Fe,Co)O_<3-δ> for rapid CO_2 Solidification by Emission Mossbauer sectroscopy"Analytical Science. Vol.17. i637-i640 (2001)

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  • [文献書誌] K.Nomura, K.Tokumistu, T.Hayakawa, Z.Homonnay: "The influence of mechanical treatment on the absorption of CO_2 by perovskite oxides"Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 246. 69-77 (2000)

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  • [文献書誌] E.Kuzmann, M.Lakatos-Varsanyi, K.Nomura, Y.Ujihara, T.Masumoto, G.Principi, C.Tosello, K.Havancsak, A.Vertes: "Combination of electrcchemical hydrogenation and Mossbauer spectroscopy as a tool to show the radiation effect of energetic heavy ions in Fe-Zr amorphous alloys"Electrcchemistry Communications. 2. 130-134 (2000)

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  • [文献書誌] K.Suvegh, K.Nomura, G.Juhasz, Z.Homonnay, A.Vertes: "CO_2 absorption of perovskites as seen by position lifetime spectroscopy"Radiation Physics and Chemistry. 58. 733-736 (2000)

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  • [文献書誌] S.Music, A.Saric, S.Popovic, K.Nomura, Ts.Sawada: "Forced Hydrolysis of Fe^<3+> Ions in NH_4Fe(SO_4)_2 Solutions Containing Urotropin"CROATICA CHEMICA ACTA. 73. 541-567 (2000)

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  • [文献書誌] K. Nomura, A.Rykov, T.Mitsui, Y.Yoda, Y.Kobayashi, M.Seto, Ts.Sawada: "Characterization of perovskite related oxides by nuclear resonance inelastic scattering of synchrotron radiation"Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 255(1). 187-193 (2003)

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  • [文献書誌] K. Nomura, S. Kobayashi, K. Hashimoto, Ts.Sawada, Z. Homonnay, A. Vertes: "Microstructure analysis of (Ba,Ca)(Fe,Mg)O_<3-δ>for rapid CO_2 absorption by Mossbauer spectroscopy"Journal of Radioanalyticai and Nuclear Chemistry. 255(3). 513-518 (2003)

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  • [文献書誌] K. Nomura, Z Homonnay, G. Juhasz, A. Vertes, H.Donen, Ts.Sawada: "Mossbauer Study of (Sr,Ca)(Fe,Co)0_<3-δ> Applied to CO_2 Absorption at High Temperatures"Hyperfine Interactions. 139/140(1). 297-305 (2002)

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  • [文献書誌] Z. Homonnay, K. Nomura, S. Hamakawa, T. Hayakawa, G. Juhasz, E. Kuzmann, A. Vertes: "Mossbauer Study of the Ni/Ca_<0.8>Sr_<0.2>Ti_<1-x>i^Fe_xO_<3-α> Catalyst System for Partial Oxidation of Methane to Synthesis Gas"Hyperfine Interactions. 139/140(1). 41-50 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Kuzmann, K. Nomura, I. Podolesheva, P. Gushterova, Z. Homonnay, A. Vertes: "^<119>Sn Mossbauer Study of as-Deposited Layers Prepared by Co-evaporation of TeO_2 and Sn"Hyperfine Interactions. 139/140(1). 251-257 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z.Homonnay, K.Nomura, G.Juhasz, M.Gal, K.Solymos, S.Hamakawa, T.Hayakawa, and A Vertes: "Simultaneous Probing of the Fe and Co Sites in the CO_2 Absorber Perovskite Sr_<0.95>Ca_<0.05>CO_<0.5>Fe_<0.5>O_<3-δ> : a Mossbauer Study"Chem. Mater.. 14. 1127-1135 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B.Grzeta, E.Tkalcec, C.Goebbert, M.Takeda, M.Takahashi, K.Nomura, M.Jaksic: "Structural studies of nanocrystalline SnO_2 doped with antimony : XRD and Mossbauer spectroscopy"Journal of Physics and Chemistry of Solids. 63. 765-772 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nomura, Y.Hosoya, H.Nishimura and T.Terai: "Characterization of oxide layers and interface layers of femic stainless steel (SUS430) by ^<57>Fe CEMS"Czech. J. Phys.. 51(7). 773-780 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.L.Kholmetskii, M.Mashlan, K.Nomura, O.V.Misevich, A.R.Lopatik: "Fast detectors for Mossbauer spectroscopy"Czech. J. Phys.. 51(7). 763-771 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.Stefanic, B.Grzeta, K.Nomura, R.Trojko, S.Music: "The influence of thermal treatment on phase development in ZrO_2Fe_2O_3 and HfO_2Fe_2O_3 systems"Journal of Alloys and Compounds. 327. 151-160 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.Juhasz, Z.Homonnay, K.Nomura, T.Hayakawa, S.Hamakawa, A.Vertes: "Microstructural study of the CO_2 absorption in Sr_xCa_<1-x>Fe_<0.5>O_<3-δ>"Solid State Ionics. 139. 219-231 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Nomura, Z. Homonnay, G. Juhasz, A. Vertes, H. Donen, Ts. Sawada: "Micro-environmental analysis of Perovskite (Sr,Ca)(Fe,Co)O_<3-d> for rapid CO_2 solidification by emission Mossbauer spectroscopy"Analytical Science. 17. i637-i640 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nomura, K.Tokumistu, T.Hayakawa, Z.Homonnay: "The influence of mechanical treatment on the absorption of CO_2 by perovskite oxides"Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 246(1). 69-77 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Kuzmann, M. Lakatos-Varsanyi, K. Nomura, Y. Ujihira, T. Masumoto, G. Principi, C. Tosello, K. Havancsak, A. Vertes: "Combination of electrochemical hydrogenation and Mossbauer spectroscopy as a tool to show the radiation effect of energetic heavy ions in Fe-Zr amorphous alloys"Electrochemistry Communications. 2. 130-134 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Suvegh, K.Nomura, G.Juhasz, Z.Homonnay, A.Vertes: "CO_2 absorption of perovskites as seen by position lifetime spectroscopy"Radiation Physics and Chemistry. 58. 733-736 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Svetozar Music, Ankica Saric Stanko Popovic, Kiyoshi Nomura, and Tsuguo Sawada: "Forced Hydrolysis of Fe^<3+> Ions in NH_4Fe(SO_4)_2 Solutions Containing Urotropin"CROATICA CHEMICA ACTA. 73 (2). 541-567 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nomura^*, S.Kobayashi, K.Hashimoto, Ts.Sawada, Z.Homonnay, A.Vertes: "Microstructure Analysis of (Ba,Ca)(Fe,Mg)O_<3-δ> for rapid CO_2 absorption by Mossbauer spectroscopy"J. Radioanalytical and Nuclear Chemistry. Vol.255,No.3. 513-518 (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nomura, A.Rykov, T.Mitsui, Y.Yoda, Y.Kobayashi, M.Seto, Ts.Sawada: "Characterization of perovskite related oxides by nuclear resonance inelastic scattering of synchrotron radiation"J, Radioanalytical and Nuclear Chemistry. Vol.255,No.1. 187-193 (2003)

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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