Development of a cryogenic load frame for a neutron diffractometer

中性子回折用低温引張試験機の開発

土屋 佳則*; 鈴木 裕士  ; 梅野 高裕*; 町屋 修太郎*; 長村 光造*

Tsuchiya, Yoshinori*; Suzuki, Hiroshi; Umeno, Takahiro*; Machiya, Shutaro*; Osamura, Kozo*

複合超電導線材の臨界ひずみに対する応力/ひずみの影響を解明するためには、極低温負荷中におけるひずみ測定による検討が必要とされている。そこで、極低温負荷中の格子ひずみの変化を測定することを目的として、中性子回折実験用の低温引張試験機を開発した。最低温度は4.8K,負荷容量は10kNである。開発した低温引張試験機を用いて、SUS316及びYBCO coated conductorの低温引張試験を実施し、中性子回折法によりそれぞれの格子ひずみの変化を測定した。これにより、広範の温度域における負荷応力/ひずみと格子ひずみの関係を明らかにした。

Strain measurements under loading at cryogenic temperatures are much requested for investigation of the stress/strain effect on the critical current for composite superconductors. In order to provide in-situ measurements of the lattice strain, a cryogenic load frame with a GM refrigerator has been developed, which is suitable for the neutron diffraction facility RESA equipped at JRR-3 in JAEA. The lowest temperature of 4.8 K was achieved, while the capacity of the load frame was 10 kN. Using the present cryogenic load frame, plane spacing measurement was performed under loading for two specified samples of 316 stainless steel and engineering YBCO coated conductor. The relation between applied stress/strain and lattice strain has been made clear in a wide range of temperatures.