中性子回折法における非対称モノクロメータシステムの開発

Development of asymmetric monochromator system for neutron diffraction method

鈴木 裕士  ; 齊藤 徹; 町屋 修太郎; 森井 幸生

Suzuki, Hiroshi; Saito, Toru; Machiya, Shutaro; Morii, Yukio

日本原子力研究開発機構のJRR-3に設置されている残留応力解析用中性子回折装置(RESA)においては、これまで小・中型の測定サンプルを対象とした応力・ひずみ測定がおもに行われてきた。しかしながら、近年の中性子産業利用件数の増加に伴い、大型構造物を対象とする応力測定の実験件数も増加し、マシンタイムの過密化,応力測定時間の長時間化等が問題となっている。これら諸問題を解決するためには、高効率かつ高精度な中性子応力測定技術の開発、すなわちRESAの高度化が急務である。その高度化の一つがモノクロメータシステムの非対称化である。モノクロメータ結晶から得られる単色中性子線の強度を向上させることができれば、中性子応力測定の測定効率の向上が期待できる。非対称回折型モノクロメータ結晶では、対称回折型モノクロメータ結晶に比較し密度の高い中性子線を得ることが可能になる。そこで、本研究では、非対称回折型シリコン結晶についてその回折特性の評価を行った。その結果、実験による回折強度の増加率は理論から計算された増加率と一致した。

Neutron Diffractometer for Residual Stress Analysis (RESA) installed in JRR-3 of JAEA has been used mainly for the stress or the strain measurement for sample of small or medium size so far. However, the experiment number of stress measurements for the large structure increases as the number of industrial applications increases in recent years. As a result, overcrowded machine time and lack of measuring time, etc. have been caused. It is necessary to develop a highly effective, highly accurate neutron stress measurement technology to solve these various problems. One of the upgrades is development of the asymmetric monochromator system. In this research, the diffraction characteristic of the silicon crystal of the asymmetric diffraction type was evaluated. As a result, the increasing rate of the diffracted intensity that had been obtained by the experiment correspond with the increasing rate calculated from the theory.