| 研究課題/領域番号 |
17206096
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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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| 研究分野 |
原子力学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
鬼柳 善明 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80002202)
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| 研究分担者 |
加美山 隆 北海道大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (50233961)
金子 純一 北海道大学, 大学院・工学研究科 (90333624)
富岡 智 北海道大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40237110)
竹中 信幸 神戸大学, 工学部, 教授 (50171658)
古坂 道弘 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60156966)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| キーワード | ラジオグラフィー / エネルギー分解撮影 / パルス中性子源 / ブラッグエッジ / 結晶構造 / ミクロストラクチャー / テクスチャー |
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| 研究概要 |
パルス中性子を用いた中性子透過分光法によって得られる画像は、ピクセルごとに中性子断面積の情報を持っているため、これまでの中性子ラジオグラフィーと比べ、対象とするマテリアルの構造情報なども含んだ多くの情報を提供できる。特に、低エネルギー領域に現れるブラッグエッジは結晶構造を反映したものである。その位置のシフトによって歪みの大きさを評価することができる。本研究において屈曲させた鉄試料において、歪みの大きさを定量化できるとともに特定の結晶面で歪みが大きく現れることが明らかに示された。また、ブラッグエッジ付近の断面積の大きさの変化が、結晶粒の大きさと関係することを明らかにし、断面積の大きさと線形関係にあることを示した。さらに、鉄一鉄及びステンレスー鉄の溶接部付近の透過断面積は場所によって変化し、溶接部に近くなるに従って、鋭いブラッグエッジとなることが分った。このことは、結晶面の分布がより等方的になっていることを示唆している。一方、高エネルギー領域では、共鳴吸収を利用した画像が取得でき、元素分布測定や温度測定ができる可能性を示した。検出器素子開発として、Gdベースのシンチレータを用いた検出器を試作し画像を取得した。
このように、パルス中性子透過分光法では、単なる透過画像を取るだけの従来のラジオグラフィーと全く異なった、結晶構造、結晶粒の大きさなどマテリアルのテクスチュアに関係した内部情報を得ることができ、世界的にも注目されている。大型陽子加速器中性子源が稼働をはじめる時期でもあり、これからはより精密な測定が可能になる。この手法の全断面積情報に内包されているものを有効に利用して、より詳細なマテリアルキャラクタリゼーションができるよう、さらなる研究が望まれる。
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