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2017 年度 実績報告書

磁気イメージングのためのWolter型中性子顕微鏡の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H03593
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

曽山 和彦  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J-PARCセンター, 研究職 (90343912)

研究分担者 林田 洋寿  一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び中性子科学センター(研究開発, 中性子科学センター, 副主任研究員 (50444477)
山村 和也  大阪大学, 工学研究科, 教授 (60240074)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード中性子顕微鏡 / ウォルターミラー / 磁気イメージング
研究実績の概要

1. 数値制御プラズマCVM加工による中性子顕微鏡用高精度Wolterミラーマンドレルの作製
中性子ミラーのマンドレル作製に、PCVMを適用するプロセスの開発を実施した。プラズマ加工時の表面温度の上昇傾向を把握するために、円柱試料にPCVM加工を行った。単位加工溝形状の取得後、1軸走査加工を行いNC-PCVMに適用可能か評価した。またNC-PCVM加工によって楕円筒形状を作製した。加工速度の補正後、加工量誤差は6.1%となり、形状誤差は0.23μm p-vでサブミクロンオーダの形状精度を達成した。これら開発したプロセスをWolterミラーのマンドレルに適用し要求精度を満足することに成功した。
2.石英マンドレルによるレプリカWolterスーパーミラーの作製
石英ガラス製の回転楕円筒にm=2(積層数140層)のスーパーミラーを成膜し、その上からニッケル金属を電鋳法により形成したあと離形して、Wolterスーパーミラーを製作する手法の最適化を行った。スーパーミラー成膜時の膜付着力、ニッケル金属膜の電鋳の際の膜応力の制御により、面形状精度の高いレプリカミラーの製作に成功した。これを基にWolterミラーの石英マンドレルにスーパーミラーを成膜したレプリカスーパーミラーの製作に成功した。
3.中性子ズーミング管を用いた高分解能中性子イメージング実験
中性子ズーミング管を用いた高分解能中性子イメージング実験を、J-PARC物質・生命科学実験施設(MLF)の特性試験装置NOBORU(BL10)で実施した。中性子ズーミング2次元検出器用に使用するCsI光電変換面とコンバータを組み合わせた変換素子を製作し、それらの膜厚等を制御することで中性子顕微鏡の検出効率、空間分解能の最適化を行うことを目的とした。空間分解能の測定を実施しエッジ測定を用いて約20μmを達成した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Development of high-polarization Fe/Ge neutron polarizing supermirror: Possibility of fine-tuning of scattering length density in ion beam sputtering.2018

    • 著者名/発表者名
      R. Maruyama, T. Bigault, A.R. Wildes, C.D. Dewhurst, T. Saerbeck, D. Honecker, D. Yamazaki, K. Soyama, P. Courtois
    • 雑誌名

      Nuclear Inst. and Methods in Physics Research

      巻: A888 ページ: 70-78

    • DOI

      10.1016/j.nima.2018.01.068

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 数値制御プラズマCVM加工による中性子顕微鏡用高精度Wolterミラーマンドレルの作製2018

    • 著者名/発表者名
      荒川翔平、小林勇輝、遠藤勝義、山村和也、山崎大、丸山龍治、曽山和彦、林田洋寿
    • 学会等名
      精密工学会 2018年度春季大会(中央大学)
  • [学会発表] 深部磁気モーメント可視化の為のウォルタ-スーパーミラー中性子顕微鏡の開発2018

    • 著者名/発表者名
      曽山和彦、林田洋寿、丸山龍治、山崎大、山村和也、後藤惟樹、小林勇輝
    • 学会等名
      2017年度量子ビームサイエンスフェスタ
  • [学会発表] 中性子集光用高精度Wolterミラーマンドレルの作製(第5報) - PCVM加工における 加工変質層が及ぼす加工特性への影響の評価-2018

    • 著者名/発表者名
      小林勇輝,荒川翔平,遠藤勝義,山村和也,山崎大,丸山龍治,曽山和彦,林田洋寿
    • 学会等名
      2017年度精密工学会秋季大会(大阪大学)

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公開日: 2018-12-17  

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