| 研究課題/領域番号 |
15K04730
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
量子ビーム科学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2016-2018)
北海道大学 (2015) |
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研究代表者 |
木野 幸一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (00594285)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2015年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
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| キーワード | ホウ素 / 微量分析 / イメージング / パルス中性子ビーム / J-PARC / 鉄鋼 / 鉄鋼材料 / パルス中性子 |
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| 研究成果の概要 |
J-PARCで得られる高強度パルス中性子ビームを用いて、鉄鋼材料や植物中の微量ホウ素の定量イメージングの計測装置開発、実験およびデータの評価を行った。複数のホウ素濃度をもつ鉄鋼材料や植物の模擬試料に中性子ビームを照射して、ホウ素と中性子の原子核反応に起因するガンマ線を検出した。実用的な計測時間で数ppm程度までのホウ素を定量分析できる事を明らかにした。空間的にホウ素の濃度が異なる模擬試料を、細く絞った中性子ビームでスキャンすることで、ホウ素の分布をイメージングできた。さらに、中性子を10倍の輝度に集光するデバイスも開発し、今後更に優れたイメージングが見込まれる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、中性子ビームによる非破壊での鉄鋼材料や植物中の微量ホウ素の定量評価およびイメージングの実証を行った。これは、工業や農業に貢献すると考えられる。例えば鉄鋼材料では、焼き入れ性能の向上のために微量ホウ素を添加する手法が用いられているが、ホウ素の分布を可視化することにより、鉄鋼製品の性能向上に資する。また、植物においては、ホウ素濃度の高い土壌における作物のホウ素耐性の研究に貢献すると期待できる。近年ホウ素を有効に排出する蛋白質が発見されており、そのような研究と協力できる。
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