2006 Fiscal Year Annual Research Report
パルス中性子透過分光撮影法を用いた新しいマテリアルキャラクタリゼーション法の開発
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17206096
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
鬼柳 善明 北海道大学, 大学院工学研究科, 教授 (80002202)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加美山 隆 大学院工学研究科, 助教授 (50233961)
古坂 道弘 大学院工学研究科, 教授 (60156966)
金子 純一 大学院工学研究科, 助教授 (90333624)
竹中 信幸 神戸大学, 工学部, 教授 (50171658)
猪野 隆 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助手 (10301722)
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| Keywords | 加速器 / 計測工学 / 放射線、X線、粒子線 / 量子ビーム |
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| Research Abstract |
エネルギー分析型であるパルス中性子透過分光撮影法は、エネルギー依存断面積情報から被写体内部の結晶構造や粒径のような組織構造に関する情報も得ることができる。本研究では、応用分野の開拓、高性能2次元検出器の開発、データ処理について研究をすすめる。
本年度は、まず、ステンレス鋼において熱処理材の中性子全断面積が小さくなるという現象が結晶粒サイズによるという仮説を検証する実験を行った。結晶粒サイズを人工的に変えた鉛について測定を行った。その結果、ステンレスと同様に結晶粒が大きくなるに従って断面積が小さくなることが示された。より定量的なデータを得るためシリコンの単結晶を微細化して結晶粒サイズを揃えた測定を行った。この結果から断面積の変化と結晶粒サイズについてある程度定量的な情報が得られた。また。位置分解能が今まで用いていたものより高い検出器を用いて鉄の溶接部の測定を行い、ブラッグエッジの違いから溶接部結晶構造の変化を調べた。結晶構造はオリジナルの鉄の部分、遷移部分、溶接材部分と比較的はっきりと分かれて見えた。特に、遷移領域はオリジナルの鉄に比べて断面積が小さくなっており、今までの研究との対応から結晶粒が大きくなったためと推測された。3次元的に表示することによって、このような現象がよりはっきりと明示することができることが分かったが、全体を分かりやすく表示するには、さらに工夫が必要である。昨年度製作した大面積のピクセルタイプLiグラス検出器についても、測定系の調整・整備を行い画像データが取得できるようになった。Gd系中性子シンチレータとしてGPSシンチレータの最適化を進め、斜方晶、三斜晶、単斜晶の中で、斜方晶が最も発光強度が高いことが分かった。これの粉体試料を厚さ50μm程度にした上で、中性子との反応の結果生じる内部転換電子平均70keV程度に近い241Amからの59keVγ線を測定することに成功した。
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