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中性子CTスキャン法の開発と物体内部核種分布・温度分布測定への応用研究

研究課題

研究課題/領域番号 16560622
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 材料加工・処理
研究機関北海道大学

研究代表者

加美山 隆  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50233961)

研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2005年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2004年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
キーワード中性子共鳴吸収分光法 / 非破壊検査 / 断層撮像法 / 温度分布測定 / 核種分布測定 / 共鳴吸収 / CTスキャン / 中性子散乱 / CT法
研究概要

本研究は、中性子共鳴吸収分光法を利用して、バルク内部の温度分布や元素分布を非破壊的に調べる技術を開発し、あわせて中性子散乱法へのコンピューター断層撮像(CT)による可視化技術応用の可能性を検討することを目的とする。中性子共鳴吸収分光法は、物質中のある特定同位体元素のみについての運動状態を実効温度というパラメータで決定することが出来る。実効温度は、充分に高い温度で実際の試料温度とほぼ一致するので、測定対象の実際の温度を測定することが可能である。さらに中性子を利用するため物体内部の情報が得られること、また感度も非常に高いことから、試料の回転やスリット移動を組み合わせて実空間情報も得ることが出来れば、CT法を応用して、物体内部の非破壊・非接触の物体内部温度分布測定が可能となる。
平成16年度は、中性子スリットの移動とバルク試料の回転を組み合わせた測定用のCTステージを作成し、空間情報を持つ中性子共鳴吸収スペクトルの組を得た。この一連のデータに対し、CT変換を行うと、バルク試料断層における核種分布と温度分布のマップが得られた。これと実験シミュレーションの比較により、本研究で開発した手法による分析結果は、現実の核種/温度分布に対応していると確認できた。
平成17年度には、一連のデータの組を使って飛行時間スペクトルを時間チャンネルごとに分解して再構成し、CT法による中性子共鳴吸収スペクトルの再現を行った。この手法により再構成した試料内各位置のスペクトルは、対象物の内部構造を空間的にも分解能的にも矛盾無く再現できており、さらにこのスペクトルを解析した試料温度は実際の温度と良く一致した。この結果はCTスキャン法により試料内部の任意の位置のスペクトルをピーク形状まで含めて取得することが出来ることを示しており、ソフトウェアによる中性子顕微鏡の可能性を実証した結果であると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2005 その他

すべて 雑誌論文 (5件)

  • [雑誌論文] Remote-Sensing, Non-destructive, and Computed-Tomography-Assisted Thermometry by Neutron Resonance Absorption Spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kamiyama
    • 雑誌名

      Journal of Neutron Research 13(1-3)

      ページ: 97-101

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Computer tomography thermometry - an application of neutron resonance absorption spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kamiyama
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 542

      ページ: 258-263

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Remote-Sensing, Non-destructive, and Computed-Tomography-Assisted Thermometry by Neutron Resonance Absorption Spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kamiyama, H.Noda, J.Ito, H.Iwasa, Y.Kiyanagi, S.Ikeda
    • 雑誌名

      Journal of Neutron Research 13(1-3)

      ページ: 97-101

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Computer tomography thermometry - an application of neutron resonance absorption spectroscopy,2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kamiyama, J.Ito, H.Noda, H.Iwasa, Y.Kiyanagi, S.Ikeda
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 542

      ページ: 258-263

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Computer tomography thermometry-an application of neutron resonance absorption spectroscopy

    • 著者名/発表者名
      T.Kamiyama
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods A in Press

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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