中性子応力測定装置RESA-1の現状と高度化

Current status of neutron engineering diffractometer RESA-1 and its improvement

鈴木 裕士  ; 秋田 貢一; 諸岡 聡  

Suzuki, Hiroshi; Akita, Koichi; Morooka, Satoshi

中性子回折法は、中性子線の優れた透過能を生かすことで、数センチメートルオーダーの材料深部の応力・ひずみを非破壊で測定できる測定技術として知られている。日本原子力研究開発機構の研究用原子炉JRR-3ビームホールには、応力測定専用の角度分散型中性子回折装置RESA-1が設置されている。震災以降、5年以上に及ぶ長期間の停止を余儀なくされているが、その間に、本回折装置の健全性確認作業を行うとともに、後述する装置高度化を行ってきた。まず、より広範囲なひずみマッピングを可能にするため、垂直方向に300mmの駆動距離を持つ新しいZステージを開発・導入した。一方、入射中性子線強度向上と波長選択範囲の改善を図るべく、Si(100)ウエハ積層型モノクロメータシステムの開発を進めている。縦集光と横集光の自動制御が可能な新しい結晶曲げ機構の開発により、サンプル位置における効率的な集光を実現するとともに、Si(400)対称反射や[110]晶帯の利用により、これまでよりも短い波長の選択が可能になる。理論計算やモンテカルロシミュレーションによる検討、および、理化学研究所小型中性子源RANSを用いた実験的検証から、従来比22.5倍の中性子強度を期待している。さらに、光学系調整の簡便化と高精度化のために、回折装置を構成する種々光学系の自動化を進めている。本発表では、RESA-1の現状と高度化について報告する。

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