陽電子による重要部材余寿命非破壊診断システムの構築

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14350370
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 白井 泰治 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20154354)
• 研究分担者: 水野 正隆 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50324801) ; 荒木 秀樹 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20202749)
• キーワード: 陽電子消滅 / 非破壊検査 / 欠陥検出 / 疲労 / 材料評価 / 構造材料 / 金属材料 / 格子欠陥

研究概要

前年度に開発した技術の延長線上にたって、可搬型の材料劣化非破壊診断装置の試作及び性能試験を実施した。陽電子ビームを用いるので試料を切り出す必要がなく、被試験物に陽電子ビームを照射し、そこから放出される消滅γ線を検出することによって、現場で非破壊で検体中の構造欠陥をその場測定することが可能となった。すなわち、各種構造体の疲労の度合いや照射欠陥等の蓄積度を非破壊で診断することが可能となり、各種構造体の余寿命診断を行う上で大きな武器となる。陽電子寿命測定により余寿命(疲労、クリープについて)を的確に予測できることを示す基礎データを得ている。
開発は、(1)陽電子ビーム照射部及び放射線検出部と計測・制御部の完全分離(2)陽電子ビーム照射部及び放射線検出部の超コンパクト化・軽量化(3)遠隔操作による,測定・データの取り込みシステムの構築に従って進められた。新システム全体の組立調整の後,陽電子ビームを用いる新しい材料検査装置の実証試験を行い、その有用性を実証した。

研究成果

• [文献書誌] 白井泰治, 荒木秀樹, 榊浩司: "陽電子が視つけた水素吸蔵に伴う原子空孔生成"日本金属学会誌. 72・7. 660-663 (2002)
• [文献書誌] Y.Shirai, H.Araki, T.Mori, W.Nakamura, K.Sasaki: "Positron Annihilation Study of Lattice Defects Induced by Hydrogen Absorption in Some Hydrogen Storage Materials"Journal of Alloys and Compounds. 330-332. 125-131 (2002)
• [文献書誌] M.Mizuno, K.Sasaki, H.Araki, Y.Shirai: "Theoretical Calculation of PositronLifetimes for LaNi_5-H system"Journal of Alloys and Compounds. 356-357. 186-190 (2003)
• [文献書誌] I.Tanaka, T.Mizoguchi, M.Matui, S.Yoshioka, H.Adachi, T.Yamamoto, T.Okajima, M.Umesaki, W.Ching, Y.Inoue, M.Mizuno, H.Araki, Y.Shirai: "Identification of Ultradilute Dopants in Ceramics"Nature materials. 2. 541-545 (2003)
• [文献書誌] Masataka Mizuno, Hideki Araki, Yasuharu Shirai: "Energetics and structural relaxation of constitutional defects in CoAl and CoTi from first principles"Physical review B. 68. 1-14 (2003)