Engineering materials diffractometer at J-PARC

J-PARCの工学材料回折装置

Harjo, S.   ; 盛合 敦; 鈴谷 賢太郎; 高田 慎一  ; 白木原 香織*; 森井 幸生; 新井 正敏; 友田 陽*; 秋田 貢一

Harjo, S.; Moriai, Atsushi; Suzuya, Kentaro; Takata, Shinichi; Shirakihara, Kaori*; Morii, Yukio; Arai, Masatoshi; Tomota, Yo*; Akita, Koichi

原子力機構が主体となって、J-PARCプロジェクトにおける産業利用を促進するための装置である工学材料回折装置TAKUMIの建設・整備を進めている。本装置は次のような特徴を持っている。その場測定に期待できる短い測定時間を実現するための高強度,応力やマイクロひずみの正確な測定を実現するための高分解能,工学材料中の異方性的な変形挙動や集合組織等を解析するために十分な波長バンド幅を有する。本装置はデカップル・ポイゾンHモデレータをのぞみ、L1及びL2はそれぞれ40m及び2.0mである。主検出器は90deg散乱角に設置する。モデレータから試料までに、湾曲中性子ガイド管を上流部に取り入れ、下流部に上下エリプティカル・テパードの直導管を取り入れる。モンテカルロシミュレーションを用いて、本装置の最高分解能が0.15%であることを確認した。本装置は、25Hzディスクチョッパー運転では3.51の有効波長ハンド幅を実現し、鉄鋼材料の場合最も小さい指数を含めて15個の反射ピークが同時に得られる。

The Engineering Materials Diffractometer TAKUMI is now being developed at J-PARC project. TAKUMI is one of the prospective instruments to promote industrial users programs, and has main specifications as follows. A high intensity to realize short measuring times, a high resolution to assure high accuracies on stresses and microscopic strains measurements, and an enough wavelength bandwidth for analyzes of anisotropic deformation behaviors and textures in bulk engineering materials. TAKUMI views a decoupled-poisoned H moderator, has 40m L1 and 2.0m L2. Main detector banks are located at 90 deg scattering angle. A curved neutron guide with focusing-vertically tapered at the tail part is used to transport neutrons. From a Monte Carlo simulation, a resolution of about 0.15% has been confirmed for high resolution mode. TAKUMI has an effective wavelength bandwidth of about 3.51 at a 25Hz disk chopper operation, that gives more than 15 reflections for steel samples.