| 研究課題/領域番号 |
16540436
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
小松原 哲郎 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (10195852)
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| 研究分担者 |
笹 公和 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (20312796)
黒澤 正紀 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 講師 (50272141)
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| キーワード | 水素分析 / 非破壊分析 / マグマの中の水分量 / 放射線 / 陽子ビーム / ERCS / 包有物 / マイクロビーム |
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| 研究概要 |
陽子弾性散乱同時計数法による水素分析法の精度の向上を目的として測定系の改良を行った。検出器支持台を更新し、数十マイクロメートルの精度で微調できる構造とした。この結果、左右45度に設置された検出器の位置の精度が向上し対称性の良いスペクトルが得られるようになった。また、測定の立体角を決める検出器前面の窓の大きさを左右非対称にした。この結果、ビーム照射位置に僅かなずれがあっても、測定値の変化が影響されない様になった。
スペクトルの解析方法では、多層構造の物質にビームを照射して得られるスペクトルを計算によってシミュレートするプログラムを作成した。これを用いた計算から2次元スペクトルの湾曲に関し、非常に単純な規則性のある事が見出された。この結果を用いて、実際のスペクトルを解析した結果立体角の広がりに起因するスペクトルの湾曲を取り除く解析方法が見出された。
以上の様な開発の結果、水素濃度の測定精度が向上した。標準物質として、マイラー、カプトン、ポリエチレン、FL-01、水素吸蔵チタンを用い水素濃度の校正実験を行った。この結果、系統的な誤差は3%以内であることが判った。以上の結果から、相対誤差5%以下の精度で未知の試料の水素濃度を決定できる様になった。
一方、水素分析の深度分解能も非常に重要な測定要素である。この深度分解能はビームのエネルギーに依存し小さくなる事が判明した。20Me V陽子の場合は約10マイクロメートルであるが、4Me V陽子を使用すると1マイクロメートル以下になる事が判明した。
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