Effect of neutron attenuation on strain measurement with large gauge volume

厚板突合せ溶接のひずみ測定における中性子吸収の影響

鈴木 裕士  ; 勝山 仁哉  ; 秋田 貢一

Suzuki, Hiroshi; Katsuyama, Jinya; Akita, Koichi

中性子回折法により厚板試料のひずみ測定を行う場合、中性子線の強度を得るために、測定体積を大きくするとともに、試料内の中性子パス長さをできる限り短くすることが望ましい。しかし、測定体積が大きくなれば、中性子線の減衰がひずみ測定精度に影響する可能性がある。本研究では厚板突合せ溶接材を対象に、ひずみ測定精度に及ぼす中性子線の減衰の影響を理論的かつ実験的に検討した。その結果、測定体積が大きくなるほど、ひずみ分布の見かけの変化が大きくなること、中性子線の減衰に伴う回折プロファイルのゆがみにより、回折角度に見かけの変化が生じることを確認した。この回折角度の見かけの変化は、回折角度の増加に伴って小さくなる。以上のように、厚板試料内部のひずみ分布測定を行ううえでは、中性子線の減衰に伴う影響を考慮する必要があることを明らかにし、その影響を補正して高精度にひずみ測定を行う方法を提案した。

When measuring residual strain distributions of thick structural components such as thick butt-welds using neutron diffraction, it is required to make a gauge volume larger as well as to shorten neutron path length in a material to obtain sufficient diffraction intensity. In this study, neutron attenuation effect on the strain measurement with a large gauge volume was discussed on the normal strain measurement of a thick butt-weld. Influences of neutron attenuation like an apparent strain change were observed, and it was more noticeable when the gauge volume becomes larger. Therefore, the neutron attenuation effect should be considered in the strain measurement with a large gauge volume, and the neutron absorption corrections certainly play an important role for improvement of reliabilities of strain measurement using neutron diffraction with a large gauge volume.