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論文

Development of a non-destructive depth-selective quantification method for sub-percent carbon contents in steel using negative muon lifetime analysis

二宮和彦*; 久保謙哉*; 稲垣誠*; 吉田剛*; Chiu, I.-H.; 工藤拓人*; 浅利駿介*; 千徳佐和子*; 竹下聡史*; 下村浩一郎*; et al.

Scientific Reports (Internet), 14, p.1797_1 - 1797_8, 2024/01

https://doi.org/10.1038/s41598-024-52255-5

被引用回数：0

鋼の特性を決める上で重要な鋼中のC量は、鋼の生産技術に大きく左右される。このため、ミュオンを使って鋼のC含有量を非破壊で測定する新しい方法を提案する。この方法は、生産中の鋼の品質管理だけでなく、貴重な鋼製考古学的遺物の分析にも使えるかもしれない。負の電荷を持つミュオンは原子系を形成し、最終的には核に吸収されるか電子に崩壊する。ミュオンの寿命は、Fe原子かC原子に捕らわれるかによってかなり違い、ミュオン停止位置での元素含有量をミュオン寿命測定で特定できる。C/Feのミュオン捕獲確率とCの元素含有量の関係は直線的で、ミュオン寿命測定で鋼のC含有量を定量的に決められる。さらに、ミュオンの入射エネルギーを調整して、0.5mm厚の3種類の鋼板からなる積層サンプルの各層でミュオンを停止させ、0.20-1.03wt%の範囲でC含有量を深さ選択的に、サンプルを壊さずに決定することに成功した。

報告書

人工バリア材の変質に関する研究(II)(研究概要)

入矢桂史郎*; 久保博*; 深谷泰文*; 芳賀和子*

PNC TJ1201 98-004, 59 Pages, 1998/02

PNC-TJ1201-98-004.pdf:3.32MB

TRU廃棄物の処分システムの構成材としてコンクリートとベントナイトを併用する案が考えられている。ベントナイトとセメントを併用した場合、ベントナイトが高pHの影響を受け変質する可能性がある。この問題については、これまでに、セメントのpHに関する研究とベントナイトの高pHにおける鉱物的変質に関して研究を行ってきた。本年度は、この研究の最終年度として、TRU処分場への適用を目的とした応用研究を実施した。研究項目は、以下の通りである。(1)セメントの長期変質に関する促進試験方法の検討、(2)低pHセメントの実用性に関する検討、(3)有機系混和剤の浸出挙動に関する検討、(4)コンクリートの間隙水の影響によるベントナイトの変質試験、(5)コンクリートの間隙水の影響による岩石の変質試験

報告書

人工バリア材の変質に関する研究(II)(研究委託内容報告書)

入矢桂史郎*; 久保博*; 深谷泰文*; 芳賀和子*

PNC TJ1201 98-003, 298 Pages, 1998/02

PNC-TJ1201-98-003.pdf:18.41MB

TRU廃棄物の処分システムの構成材としてコンクリートとベントナイトを併用する案が考えられている。ベントナイトとセメントを併用した場合、ベントナイトが高pHの影響を受け変質する可能性がある。この問題については、これまでに、セメントのpHに関する研究とベントナイトの高pHにおける鉱物的変質に関して研究を行ってきた。本年度は、この研究の最終年度として、TRU処分場への適用を目的とした応用研究を実施した。研究項目は、以下の通りである。(1)セメントの長期変質に関する促進試験方法の検討(2)低pHセメントの実用性に関する検討(3)有機系混和剤の浸出挙動に関する検討(4)コンクリートの間隙水の影響によるベントナイトの変質試験(5)コンクリートの間隙水の影響による岩石の変質試験

論文

Observation of blistering and amorphization on germanium surface after 450KeV Ar $^{+}$ ion bombardment

鎌田耕治; 数又幸生; 久保和子

Radiat.Eff., 28(1-2), p.43 - 48, 1976/02

重イオン照射(450KeV Ar $^{+}$ )により、初めてGe表面にブリスタリングを作り、走査型電子顕微鏡により観察した。金属表面のブリスタリングと異なり、照射量を増加させてもブリスターの密度は510 $^{5}$ /cm $^{2}$ 以上にはならない。さらに照射することにより、注入されたイオンガスの噴出によると思われる多数の孔が発生する。これらの孔が既に形成されているブリスターを侵食して、ブリスターは観察されなくなる。これらの観察結果は、Ge表面での非晶質化によって、イオンのレインゲが減少し、同時に固体の膨張によって注入されたイオンが動き易くなることを考慮して説明された。非晶質化と同時に、再結晶化も観察された。

論文

Expansion induced by ion bombardment in crystals of LiF and NaF

久保和子

Journal of the Physical Society of Japan, 38(3), P. 902, 1975/03

LiFおよびNaF軍結晶を、2MVバンデグラフ加速器からの0.7~1.8MeVの陽子、重陽子、陽子、N-およびAr-イオンで照射し、生じた線膨張を光の干渉を用いて測定した。照射量は10 $^{1}$ $^{6}$ ions/cm $^{2}$ 程度までである。各イオンの照射量をdpaに換算し、その関数として線膨張をplotすると、用いた照射イオン、結晶の種類に亘って適用する一つの成長曲線が得られた。このことは、現在のdpaの範囲での線膨張が主にイオン照射によるFrenkel欠陥の生成によるものであること、LiFとNaFがその欠陥生成においてよく似た結晶であること示している。従来のLiFにおける熱中性子照射効果と比較すると、イオン照射による方が概して大きい。この違いは両者における照射のモードの差に起因すると考えられる。

報告書

光の干渉を用いたイオン照射表面の研究

久保和子

JAERI-M 5977, 25 Pages, 1975/02

JAERI-M-5977.pdf:2.92MB

2MV Van de Graaff加速器からの陽子、重陽子、-粒子、N-およびAr-イオン・ビームの衝撃によってLiF、NaF、UO $_{2}$ を蒸着したNaCl、MgF $_{2}$ 、パイロ黒鉛およびGe結晶表面に生じた変形を顕微干渉計を用いて観測した。イオン照射効果としでの格子膨張、swelling、blistering、およびその歪緩和のためにslipping、cracking、flakingが起ることが明らかになり、重イオン照射の場合は析出ならびにamorphizationも認められた。これらの現象は、照射によって出来る格子欠陥と温度の試料内分布および結晶の物性に支配されるので、結晶毎に異なる現われ方をする;就中、機械的性質の影響は大きい。光の干渉を用いる観測は、イオンによる照射損傷の研究においては最も有効な手段の一つであるし、応用可能な範囲は広い。

論文

Conversion of color centers in NaF during proton bombardment at temperature above RT

久保和子

Journal of the Physical Society of Japan, 38(1), P. 288, 1975/01

室温より少し高い温度で陽子照射したNaFの光吸収スペクトルを用いて金属析出の初期過程を調べた。照射条件(陽子エネルギー、照射強度、全照射量および照射温度)に従って吸収スペクトルが変化する。常温軽照射ではFとM、高温で照射量が増すとR、NなどのF-集合中心の他にコロイド的なものが出来る。吸収体からコロイドは球形と円筒形の金属Naと推定される。コロイドの形成は陽子少照射により正イオン変位が多く出来ることで説明される。格子間の正イオンはF電子を含む電子捕獲で中性になり、凝集して空孔集合の場所にコロイドとして析出する。そのためにF中心は減少する筈であるが、これは実験とよく一致する。照射量が非常に大きくなると結晶性を失うので着色はせず、コロイドの発達した形と金属被膜になることもスペクトルが示している。

報告書

Effects in electron bombardment of lithium fluoride single crystals at high temperatures, I; The Depth distribution of F center density, II; The Formation of colloidal centers

久保和子

JAERI-M 5800, 14 Pages, 1974/07

JAERI-M-5800.pdf:0.4MB

I 電子照射したLiF中の(F吸収vs照射表面からの深さ)を測定した。このF中心密度の深さ分布は結晶中の電子の多重散乱により特徴ずけられ、Spencer理論で計算される電子エネルギー損失の深さ分布と初期においては良く一致する。照射量の増加に伴ないF中心密度の飽和のために理論的エネルギー損失曲線から離れ、電子飛程より奥に附加的な肩が現われる。これは電子がLiFを透通する際に放射する二次光子によるF中心形成の為と考えられる。II 高純度LiFの高温電子線照射による光吸収は中性子照射によるものとS帯を除き全く同じで、LiFにおける中性子効果が局所的(イオン化+高温)であることを示す。700 $^{circ}$ Cまでの熱処理によって調べた結果、コロイド的中心の固定として、500nm帯は複合色中心、430と480nm帯は金属LiによるMie光散乱、270と370nm帯は金属Li中のプラズマ電子振動、500 $^{circ}$ C以上の300nm帯はLi拡散後の擬金属Li領域による光散乱によるとすれば、相互予循なく理解される。

論文

Depths of the regions damaged by protons, deuterons and -particles in lithium fluoride single crystal

久保和子

Journal of the Physical Society of Japan, 36(6), p.1593 - 1596, 1974/06

https://doi.org/10.1143/JPSJ.36.1593

被引用回数：4

LiF軍結晶を透過する0.6~2.0MeVの陽子、重陽子および粒子により結晶が損傷される領域の深さを、粒子照射の結果出来る金属コロイドからの光の拡散反射を利用して測定した。Betheの式を用いて理論的に計算した飛程-エネルギー関係と比較した結果、測定した深さのデータはZ=10または12の飛程計算値とよく合い、通常LiFで採用されるZ=6ではなかった。深さ-エネルギー関係の粗い近似としてエネルギーの羃が用いられる。損傷領域の深さとイオン飛程との異る原因として考えられるのは、結晶透過中のイオンのチャンネリングとイオンにより作られる欠陥の拡散である。

論文

Coloration of LiF and NaF by N $^{+}$ ion bombardment

久保和子; 数又幸生; 川面澄

Journal of the Physical Society of Japan, 37(6), P. 1715, 1974/06

2MV Van de Graoffからの1.1MeV-N $^{+}$ イオンでLiFおよびNaF単結晶をRT照射し、着色をCary14RでLNT測定した。スペクトルを検討した結果、F帯に対して比較的大きいM、RおよびN帯が区別される他に、LiFで282、373と417nm、NaFで458nmに吸収帯が存在した。これらの波長は電子のプラズマ振動の金属微粒子内での共鳴吸収の計算値と良く一致するので、これら吸収帯は円筒および球状の金属コロイドによるものと考えられる。重イオンの場合は軽粒子と異なり、弾性散乱の役割が大きい。剛体球モデルでの計算をすると格子間正イオンの濃度は充分大きく、F電子を捉えて金属電子となりコロイドを作る公算が大きいことが分る。照射表面に金属薄膜が観察されることや、照射量の増加に伴ないF中心濃度が減少するという実験結果は上述の機構とよく符合する。

論文

The Depth distribution of F center density in lithium fluoride crystal bombarded with electrons

久保和子

Journal of the Physical Society of Japan, 37(5), P. 1469, 1974/05

電子照射したLiF結晶中の「F吸収vs.照射表面からの深さ」を測定した。この分布は結晶中での電子の多重散乱によって特徴ずけられ、Spenser理論で計算される電子エネルギー損失の深さ分布と初期においては良く一致する。照射量の増加に伴ない、F中心濃度が飽和する現象のために理論的エネルギー損失曲線から離れ、電子飛程より奥に附加的な肩が現われる。これは電子がLiFを通過する際に放射される二次光子によるF中心形成のためと考えられる。

論文

Defect formation by N $^{+}$ $^{+}$ ion bombardment in LiF and NaF

久保和子; 数又幸生; 富満広

Journal of the Physical Society of Japan, 34(6), p.1536 - 1540, 1973/06

https://doi.org/10.1143/JPSJ.34.1536

被引用回数：3

Van de Graff加速器により得られるN $^{+}$ $^{+}$ イオン(0.7MeV)を、LiF及びNaF単結晶に照射し、照射量に対するF中心の生成曲線を求めた。生成曲線は、最大値を示し、その値から、F中心の飽和濃度として、LiFが7.610 $^{1}$ $^{9}$ 個/cm $^{3}$ 、NaFで3.810 $^{1}$ $^{9}$ 個/cm $^{3}$ が求められた。また、生成曲線の最初の立ち上りの部分から、N $^{+}$ $^{+}$ イオン1個について、LiFで、3020個、NaFで1210個のF中心が生成される事が解った。この値をもちいて、F中心1個を作るに要する形成エネルギーを計算すると、LiFで232eV、NaFで578eVとなる。N $^{+}$ $^{+}$ イオン照射による結晶表面に金属の薄い折で出層および空洞などの形成が、光学顕微鏡により観測された。N $^{+}$ $^{+}$ イオンによる照射損傷は、他のX、線、電子線、プロトンなどによるものよりも激しいこと、およびこの大きな損傷は、窒素イオンが2価であることによると結論される。

論文

Effects in the proton bombardment of NaF crystals, 2; Depth profile of damage in microhardness

久保和子

Journal of the Physical Society of Japan, 35(1), p.125 - 129, 1973/01

https://doi.org/10.1143/JPSJ.35.125

被引用回数：1

NaF結晶の陽子照射による微小硬度の変化を照射方向の劈開面上で照射面からの距離の凾数として測定した。得られたプロファイルは極大をもち、その一つは停止した陽子によると考えられる。他の極大は核反応 $^{1}$ $^{9}$ F(p,) $^{1}$ $^{6}$ O、または陽子による原子変位のための膨張に由来する歪に関係するらしい。硬化中心は恐らく小さい析出、気泡またはボイドであろう。飛程を越えるところの微小硬度の減少は指数凾数的で20mまで止りだが、転位の易動度の変化は飛程から100mまで及ぶ。またプロファイルの形は照射温度と照射量の両方に左右される。