| 研究課題/領域番号 |
24360296
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
大沼 正人 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90354208)
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| 研究分担者 |
古坂 道弘 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60156966)
平 徳海 独立行政法人物質・材料研究機構, 環境・エネルギー材料部門, 主幹研究員 (80354207)
大場 洋次郎 京都大学, 原子炉実験所, 助教 (60566793)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 量子ビーム / 強度・靭性 / ナノ構造 |
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| 研究概要 |
ナノサイズの析出物やその前駆体のサイズや数密度を定量化できる小角散乱(SAS)法を利用し、特にX線と中性子を複合した新手法（合金コントラスト法）を活用することで、組成情報にも踏み込んで解析する。このための測定手段としてX線および中性子ともインハウスの装置利用で進め、材料開発にタイムリーかつフレキシブルに対応し、析出初期過程の詳細に迫る。
今年度は申請者の所属変更（NIMSから北大）にともない、インハウス中性子源により容易にアクセス可能となり、合計5週間程度の中性子小角散乱実験を行った。この過程でインハウス小角散乱装置(iANS）のバックグラウンド低減を進め、析出初期段階の検出能を高めた。あわせて、合金コントラスト法には不可欠である絶対強度化を進め、多波長を使用する飛行時間型小角測定に適したdata reductionフローを確立した。この一連の作業を高窒素マルテンサイト鋼の析出初期過程について進めるとともに新規装置の実試料に対する測定妥当性を検討するために、インハウス小角で測定した絶対強化プロファイルと韓国の研究用原子炉HANAROに設置された18mSANSで得られた絶対強度プロファイルが一致することを確認した。以上の結果からインハウス小角散乱装置で金属系材料の析出初期過程の絶対強度測定を行えることを実証した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
インハウスX線小角散乱での測定とインハウス中性子小角散乱の測定を同一キャンパス内でともに絶対強度で測定できる環境を構築した。また、測定の容易な標準試料レベルではなく、実際に対象としている鉄鋼材料の析出初期過程に置いてインハウス小角散乱装置で正しく絶対強度測定ができていることを、大型施設での測定を並行して行うことで確認できた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度は、25年度に得られた高窒素鋼の析出初期過程において、インハウス小角散乱装置で得られたデータ解析を進め、合金コントラスト法を適用し、初期過程のクラスター組成情報の抽出を試みる。さらに、今年度までのデータに見られたq<0.3nm^-1領域のデータクオリティのよりいっそうの向上を図るために、コリメーションから試料、ビームストッパーまでを一体の真空槽に収納可能な専用チェンバーを作製し、測定可能なq領域をq>0.1nm-1に拡大するとともに、ナノサイズの析出物に対応するq領域のS/N比向上を狙う。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
今年度までに得られたデータからさらにS/N比の向上を図るためにはこれまでのHe置換チェンバーに換えて、真空引き可能なチェンバーの使用が有効であると判断し、専用形状の設計を行ったが、年度内納品が難しかったため、繰り越しとして今年度前半で作製することとしたため。
上述の通り、専用形状の真空チェンバーを作製する経費に充当する。
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