| 研究課題/領域番号 |
21H01677
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26050:材料加工および組織制御関連
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| 研究機関 | 公益財団法人高輝度光科学研究センター |
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研究代表者 |
一柳 光平 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 回折・散乱推進室, 研究員 (70435618)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
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| キーワード | 衝撃高圧 / 衝撃破壊 / 量子ビーム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
指向性の高い放射光X線パルスに対してX線集光系を用いることでX線パルスの集光時における発散角を利用したシングルショット型角度分散型時間分解X回折測定法を開発する。このX線パルスを用いたその場計X線回折測法は、通常の放射光を用いたX線回折測定で必要な角度スキャンをせずに１パルスでX線回折測定が可能になる。このシングルショット型角度分散X線回折法によりレーザー衝撃波伝搬下における金属材料の衝撃破壊の転位生成・成長過程を明らかにし、低い歪み速度における破壊メカニズムと異なる衝撃波伝搬下における転位生成・成長のフォノン粘性抵抗因子の基礎理論を構築する。
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| 研究成果の概要 |
衝撃波による材料破壊メカニズムは、音速で伝搬する衝撃波内部で高速かつ不連続的に発生する現象であり、その場計測を含めて極めて定量化が難しい。本研究は、時間分解X線回折測定を駆使し、衝撃圧縮下における単結晶の塑性破壊メカニズムをその場観測を行った。Si[001]単結晶の衝撃波伝搬方向と、衝撃波伝搬方向と垂直方向の結晶格子面の同時測定として時間分解ラウエ回折測定と、角度分散型の時間分解X線回折測定を構築した。Si[001]単結晶を用いて、弾性限界以上の高い歪みの衝撃圧縮を加えて、塑性破壊時における格子の応答の直接観測に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、社会生活における安全な生活を送るための材料評価法およびその衝撃破壊の物理的なメカニズムの解明を目的として行った。特に、衝撃波による破壊現象は、身近にあるなかで発生した場合、人体および社会生活に大きな影響を及ぼす現象である。放射光のX線パルスにより、その場観察から高速破壊現象を定量化することで安心・安全な社会生活の構築を目指す研究である。
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