Development of nondestructive and quantitative elemental analysis method using calibration curve between muonic X-ray intensity and elemental composition in bronze

ミュオン特性エックス線測定による非破壊元素分析

二宮 和彦; 長友 傑*; 久保 謙哉*; 伊藤 孝   ; 髭本 亘  ; 喜多 真琴*; 篠原 厚*; Strasser, P.*; 河村 成肇*; 下村 浩一郎*; 三宅 康博*; 齋藤 努*

Ninomiya, Kazuhiko; Nagatomo, Takashi*; Kubo, Kenya*; Ito, Takashi; Higemoto, Wataru; Kita, Makoto*; Shinohara, Atsushi*; Strasser, P.*; Kawamura, Naritoshi*; Shimomura, Koichiro*; Miyake, Yasuhiro*; Saito, Tsutomu*

負ミュオンが物質中に停止しミュオン原子が形成すると、高エネルギーで透過力の強いミュオン特性エックス線が放出される。本研究ではミュオン特性エックス線測定による非破壊元素分析技術の開発を行った。元素の構成比が既知の青銅の標準試料に対して負ミュオンの照射を行い、ミュオン原子が形成した後に放出されるミュオン特性エックス線の強度から、青銅に含まれる元素構成を決定するための検量線を作成した。この関係を用いて成分が未知の中国の古銭について負ミュオンの照射を行い、得られたミュオン特性エックス線スペクトルから古銭の元素の構成比を非破壊で決定した。

Elemental analysis of bulk materials can be performed by detecting the high-energy X-rays emitted from muonic atoms. Muon irradiation of standard bronze samples was performed to determine the muon capture probabilities for the elemental components from muonic X-ray spectra. Nondestructive elemental analysis of an ancient Chinese coin was also performed.