High speed X-ray diffraction measurements of hydrogen storage alloy on hydrogen absorption and desorption processes

水素吸蔵合金の水素吸蔵及び放出過程における高速X線回折測定

樋口 健介; 町田 晃彦; 片山 芳則; 榊 浩司*; 中村 優美子*

Higuchi, Kensuke; Machida, Akihiko; Katayama, Yoshinori; Sakaki, Koji*; Nakamura, Yumiko*

水素吸蔵合金は圧力組成等温線(PCT)測定や平衡水素圧力下でのin-situ構造解析により特性評価が行われている。しかし、水素吸蔵放出反応過程の研究には反応速度や非平衡状態における構造特性等の詳細な情報が必要となる。そこで本研究では、水素吸蔵放出反応時の構造変化を時分割X線回折測定するシステムを開発し、試測定を行った。実験はSPring-8のBL22XUで実施した。X線回折パターンの測定には二種類の二次元検出器を用いた。一つは2Hzでの測定が可能なフラットパネル検出器、もう一つは125Hzまでの測定が可能なX線イメージインテンシファイアを取り付けた高速度カメラである。試料容器への水素ガス導入と同期して回折パターンの測定が開始されるシステムを構築した。LaNiAlについて、室温・導入圧力0.5MPaの条件で水素吸蔵過程の時分割X線回折測定を実施した。フラットパネル検出器2Hz及び高速度カメラ60Hzで合金相から水素化物相へ変化する過程のX線回折パターンの測定に成功した。また、相変態の際、ごく短い寿命(約1.0sec)で出現する中間相を示唆するピークを検出した。

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