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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、中性子吸収即発γ線分析と飛行時間法の特長を組み合わせた分光法であり、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、室温を超える充分に高い温度で実際の試料温度とほぼ一致するので、試料の実際の温度を測定することに利用可能である。さらに中性子をプローブとして利用するため物体内部の情報を得られること、また感度も通常の中性子散乱と比べて非常に高いことから、試料の回転やスリット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17年度は、幾つかの共鳴核種を使用して中性子共鳴吸収スペクトルに関する基礎的データを蓄積するとともに、CTスキャン用のデータ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スキャンによる中性子共鳴吸収スペクトルの再構成を試みた。これにより再構成した飛行時間スペクトルは、対象試料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のフィッティングにより解析した試料温度は実際の温度分布に良く一致した。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。
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