Application of neutron engineering diffractometer RESA in cryogenic engineering

低温工学分野における中性子工学回折装置RESAの応用

鈴木 裕士  ; 土屋 佳則*; 町屋 修太郎*; 長村 光造*; 秋田 貢一

Suzuki, Hiroshi; Tsuchiya, Yoshinori*; Machiya, Shutaro*; Osamura, Kozo*; Akita, Koichi

中性子回折法は、材料内部のひずみを非破壊で測定することができるだけでなく、集合組織や転位密度などのミクロ組織因子を定量的に評価することが可能である。そのため、中性子回折法は、工業製品の開発や構造設計だけでなく、材料工学研究などに対して有用な材料評価技術である。低温工学分野においても、低温における残留ひずみや変形挙動など、工学材料の低温特性を把握することは、材料強度や機能性向上のために必要不可欠である。著者らは、このような低温における材料評価を実現するために、中性子回折用の低温引張試験機を開発し、さらに、超伝導線材の変形挙動評価をはじめとする低温工学研究に中性子回折法を応用してきた。本発表では、JRR-3に設置された角度分散型中性子回折装置RESAについて紹介するとともに、低温引張試験機を用いた応用研究について紹介する。

Neutron diffraction method can measure a strain inside materials at centimeter-order depth non-destructively. Besides, the neutron diffraction method enables us to evaluate microstructural factors such as texture, dislocation density and block size by analyzing the broadening of the diffraction profile. Therefore, the neutron diffraction is very useful technique in the design and development of engineering components, as well as in studies on materials engineering. In the cryogenic engineering field, it is important to know the characteristics of engineering materials at low temperatures. In particular, evaluations of residual strains as well as deformation behavior at low temperatures are required to improve the strength and functionality of cryogenic materials. To achieve such materials evaluation at low temperatures, we have developed a cryogenic load frame for neutron diffraction. In the presentation, the angular dispersive neutron engineering diffractometer, RESA, located in the JRR-3 (Japan Research Reactor No. 3) guide hall will be introduced including application studies with the developed cryogenic load frame.