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論文

Beam enchancement with a HOPG pre-crystal in the precise neutron optics

富満 広; 長谷川 裕司*; 相澤 一也

Physics Letters A, 309(3-4), p.183 - 188, 2003/03

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Physics, Multidisciplinary)

われわれは、高配列熱分解黒鉛の反射を用いると、後続のSi単結晶の反射強度が三倍に増強されることを見いだした。この現象は、精密中性子光学分野で活用できる。この現象は、黒鉛中の格子定数分布で説明できる。

論文

Measurement of coherent neutron scattering length with LLL-type interferometry at PNO in JRR-3M

富満 広; 長谷川 祐司*; 相澤 一也

Journal of the Physical Society of Japan, Vol.70, Supplement A, p.462 - 464, 2001/05

JRR-3Mに設置したPNO装置でSi製LLL型干渉計を用いて、Al,Nb,Ga,W,Cu及びHgの干渉性散乱長を、それらの同位体($$^{69}$$Ca,$$^{71}$$Ga,$$^{63}$$Cu,$$^{65}$$Cu,$$^{202}$$Hg)と同様に測定し、文献値より高精度の値を得た。実験条件の面で比較すると、試料回転角を狭くすると、多数回測定しても、広い範囲で測定した場合よりも結果がよくないことがわかった。

論文

Neutron interferometric measurement of the scattering lengths of W, $$^{63}$$Cu, $$^{65}$$Cu, Cu, $$^{202}$$Hg and Hg

富満 広; 長谷川 祐司*; 相澤 一也

Physics Letters A, 274(5-6), p.175 - 183, 2000/09

 被引用回数:5 パーセンタイル:42.54(Physics, Multidisciplinary)

中性子干渉計法により、干渉性散乱長を測定した。結果は、タングステンで4.7555($$pm$$0.0181)fm,$$^{63}$$Cuと$$^{65}$$Cuはそれぞれ6.477($$pm$$0.013)fm,10.204($$pm$$0.020)fmで、天然銅では7.7093($$pm$$0.0086)fmであった。天然水銀では12.595($$pm$$0.045)fmで、同位体$$^{202}$$Hgでは11.002($$pm$$0.043)fmであった。特に$$^{202}$$Hgは世界初のデータである。

論文

Morphology of Ni-base superalloys via very small-angle neutron scattering technique

相澤 一也; 富満 広; 玉置 英樹*; 吉成 明*

Journal of Applied Crystallography, 33(1), p.847 - 850, 2000/06

クリープ損傷を受けたNi基超合金の組織変化を、$$mu$$mスケールの構造が観察可能な中性子極小角散乱法を用いて調べたのでその結果を報告する。クリープ損傷を受けたNi基超合金の組織は母相である$$gamma$$相と析出相である$$gamma$$'相のラメラ構造の平均周期をパラメータとして良く記述できることを見いだした。また、平均周期のクリープ依存性は歪曲線と相関があることがわかった。

論文

Determination of the scattering lengths of gallium isotopes by neutron interferometry with PNO-apparatus in JRR-3M

富満 広; 長谷川 祐司*; 相澤 一也; 菊田 惺志*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 420(3), p.453 - 466, 1999/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:27.61(Instruments & Instrumentation)

精密中性子光学実験を行う目的で、JRR-3MにPNO装置を設置した。Si-ILL型干渉計を用いて、ガリウム同位体$$^{69}$$Ga,$$^{71}$$Gaの干渉性中性子散乱長を測定した。結果は、それぞれ、8.053$$pm$$0.013fm,6.170$$pm$$0.011fmであった。これらの値は、従来他の方法で求められていた値を、各1桁以上精度向上させたものであり、干渉計法の威力を示したものである。

論文

X線回折顕微法による格子欠陥分布解析

富満 広

放射線利用技術試験研究データベース(インターネット), 4 Pages, 1998/10

X線回折顕微法は、試料の内部を容易に観察でき、結晶方位のズレ、厚さの変化、微小欠陥の周辺の格子歪みの検出等が可能である。チョクラルスキ法Si、SiC膜、InP等の微小欠陥、転位の観察、双晶界と空孔や格子間原子との相互作用の観察や、加速器からの種々のイオンで照射したイオン結晶やSi単結晶の照射欠陥に関する観察例等、これまでにも多くの分野で利用されていることを紹介した。

論文

X-ray rocking curve study of the strain profile formed by MeV ion implantation into(111)silicon wafers

栗林 勝*; 富満 広; 侘美 克彦*; 井上 哲*; 石田 興太郎*; 相澤 一也; 岡安 悟; 富田 博文*; 数又 幸生*; Y.C.Jiang*; et al.

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 36(12A), p.7296 - 7301, 1997/12

 被引用回数:6 パーセンタイル:36.79(Physics, Applied)

高エネルギー(80~230MeV)の重イオン(Ni,Cu,Au)を、(111)表面を有するSi単結晶板に打込み(1~50$$times$$10$$^{13}$$/cm$$^{2}$$)、結晶中に生じた照射損傷を、X線回折(三結晶法)で観察した。解析は動力学的理論で行い、結晶中の歪み分布を決定した。その結果、結晶表面付近には損傷がなく、深い部分にだけ歪みが生じること、その分布は、「イオン停止位置」(Stopping Powerによる計算)ではなく、むしろ「はじき出し損傷率分布」に近いこと、照射量と歪み分布の大きさが比例すること、等が明らかになった。なお、照射は原研タンデム加速器で、X線回折はKEKのPF等で行った。

論文

NDT-observation of superalloy single crystals grown into the gas-turbine blade

富満 広; 飯島 克己*; 相澤 一也; 吉成 明*

Journal of the Physical Society of Japan, 65(SUPPL.A), p.252 - 254, 1996/00

バイパス法で、ガスタービンの動翼状に成長させたNi基超合金単結晶を、中性子回折トポグラフィで観察した。その結果、初めに作った試作品では、バイパスした枝部が主部に再結合するところで、その位置が設計より主部寄りであり、また結晶方位0.5°程ズレていた。他方、主部は比較的良質の単結晶性を示した。その後、製法に注意して作った実機規模の試料では、枝部が主部に再結合する位置は大体設計通りで、改善されたことが明らかになった。一方、主部には数個のサブグレインが見出され、最大の角度のズレは10°に達することが見出され、今後更に製法を改善する必要があることが明らかになった。

論文

Very small angle neutron scattering from amorphous Fe$$_{7}$$$$_{8}$$B$$_{1}$$$$_{2}$$Si$$_{1}$$$$_{0}$$

富満 広; 高橋 敏男*; 菊田 惺志*; 土井 健治

Journal of Non-Crystalline Solids, 88, p.388 - 394, 1986/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:59.79(Materials Science, Ceramics)

JRR-2に設置した極小角中性子散乱装置を用いて金属ガラスFe$$_{7}$$$$_{8}$$B$$_{1}$$$$_{2}$$Si$$_{1}$$$$_{0}$$についての実験を行なった結果を報告する。試料は厚さ30$$mu$$mの箔である。常温で磁性を持っている。中性子極小角散乱の測定結果より次のことが明らかとなった。i)箔よりサンプルした試料は、サンプルした場所、また箔のロットの如何にかかわらず、半値巾0.2~0.3秒程度の、ガウス型プロフイルを持つ小角散乱を示す。これは、箔の表面に平行な方向に1.2~1.6$$times$$10$$^{6}$$A程度の慣性半径を持つ構造不均一性の存在を示す。ii)箔表面に平行にD80Gaussの磁場を約60時間印加することにより、慣性半径は磁場の方向に約15%増加する。

論文

銅合金の融液成長と固液界面の構造

富満 広; 鎌田 耕治*

表面科学, 4(1), p.35 - 40, 1983/00

Cu-5%Ge,Cu-14%Ni等の種々の銅合金の下部組織のNDT(中性子回折トポグラフィ)観察結果(既発表-1980年度A-0001,1982年度B-2075)をもとに、固液相界面結晶成長機構に関する新たな理論の必要性を指摘する。

論文

X-ray diffraction topographic observation of Si single crystals irradiated with 150 MeV Ni$$^{+}$$$$^{9}$$ and Cl$$^{+}$$$$^{9}$$ ions

富満 広

Japanese Journal of Applied Physics, 22(11), p.674 - 676, 1983/00

 被引用回数:10 パーセンタイル:51.51(Physics, Applied)

タンデム加速器を用いて、Ni$$^{+}$$$$^{9}$$+Cl$$^{+}$$$$^{9}$$イオンを150MeVまで加速して、Si単結晶に照射した。照射量はそれぞれ、約10$$^{1}$$$$^{3}$$および10$$^{1}$$$$^{4}$$ionns/cm$$^{2}$$である。この二つの試料をX線回折トポグラフィで観察したところ、次の如き知見が得られた。(1)照射によって、試料結晶が湾曲した(曲率半径約33m)。(2)照射~非照射の境界に、大きな格子歪みが発生した。しかし、転位等の格子欠陥が生じた様子はない。(3)照射領域に、独特の規則的な同心円状の縞模様が観察される。種々の反射面によるトポグラフにおいて、その縞が見えたり見えなかったりする傾向は、低エネルギーで照射した試料に関する先人の知見とは全く異なっている。(4)Ni+ClのAl等に対するRangeのデータは存在しないが、その前後の元素のデータを内挿した値で、大よその近似が可能であることがわかった。特に34$$mu$$m厚のアルミ箔でマスクした場合、150MeVClイオンは、かなり透過する。

論文

Neutron diffraction topographic observation of substructures in Cu-based alloys

富満 広; 鎌田 耕治*; 土井 健治

Physica B; Condensed Matter, 120, p.96 - 102, 1983/00

中性子回折トポグラフィー(NDT)によって、種々の銅合金の下部組織(Substructure)を観察した結果を報告する。合金の製法は、いずれもブリッジマン法である。まず、直径3cm、長さ10cmの大型のCu-5%Ge合金の場合は、成長方向〔110〕に平行な(001)層が約30枚集まって結晶を作っていること。各々の(001)層は、中心にうすい(001)板があって、その両側の表面に対照的かつ垂直に、(100)や(010)の指数をもつ板構造が格子状に付着している。次に、〔111〕方向に成長させたCu-14%Ni合金の場合には、一つの(110)面に垂直な〔100〕方位を持つ構造が支配的であることが判明した。いずれの場合にも、見出された下部組織と、溶質原子の濃度分布・結晶格子定数・結晶完全性などとの関連をもとに、稀薄合金の成長機構を論ずる。

論文

The Very-small angle neutron scattering from SiO$$_{2}$$-PbO glasses

高橋 敏雄*; 富満 広; 牛神 義行*; 菊田 惺志*; 土井 健治; 星埜 禎男*

Physica B; Condensed Matter, 120, p.362 - 366, 1983/00

散乱角が動程度における中性子散乱強度を精密に測定する極小角中性子散乱測定装置を開発したので、これをPbO-SiO$$_{2}$$系のガラスに応用した結果を報告する。内容は次の通りである。1)石英ガラス(SiO$$_{2}$$)は極小角散乱を示さないが、これをJRR-2よりの熱中性子線により3$$times$$10$$^{1}$$$$^{9}$$/cm$$^{2}$$照射したものは、極小角散乱を示し、慣性半径3$$times$$10$$^{5}$$$AA$程度の大きさの構造不均一性が発生したことを示す。2)鉛ガラス(SiO$$_{2}$$-PbO)は、PbO濃度の60%程度までは極小角散乱を示さないが、70%にいたって慣性半径が10$$^{6}$$$AA$程度に相当する極小角散乱を示す。以上の結果の、ガラス構造に対するimploieationとともに、このような極小角領域における散乱実験技術上の問題点とその対応についても報告する。

報告書

中性子回折トポグラフィによる結晶内部構造の直接観察

富満 広

JAERI-M 9930, 105 Pages, 1982/02

JAERI-M-9930.pdf:4.58MB

中性子回折トポグラフィ(NDT)の開発から応用まで、原研における10年間の研究成果をまとめたものである。主題は、Cu-5%Ge単結晶の大型合金(直径3cm、長さ10cm)の中のSubstructure(下部構造)が、NDTによって明らかにされた様子を述べたものである。観察結果により、試料結晶は、成長方向(110)に平行な(001)層状構造の集合体であり、さらに各々の(001)層状構造は中心の薄い(0.1mm厚)(001)層と、その両表面に厚い(100)板や(010)板が格子状に付着しているという下部構造をもつことか明らかにされた。得られた構造モデルは、回折強度計算によっても妥当性が支持された。同時に、簡明な結晶成長機構が示唆された。その他に、熱圧延したGe単結晶中の格子歪みの立体的分布をNDTで観察した例と、Si双晶に関して等厚干渉縞や、双晶境界の整合性を高い精度と信頼性で観察した例を報告し、NDT技法の威力と信頼性とを示している。

論文

The Very-small angle neutron scattering from neutron-irradiated amorphous silica

高橋 敏男*; 富満 広; 牛神 義行*; 菊田 惺志*; 土井 健治

Japanese Journal of Applied Physics, 20(11), p.L837 - L839, 1981/00

 被引用回数:6 パーセンタイル:44.1(Physics, Applied)

原研JRR-2よりの熱中性子線により、48°$$pm$$2$$^{circ}$$C、3$$times$$10$$^{1}$$$$^{9}$$/cm$$^{2}$$の照射を行なった石栄ガラスについて中性子極小角散乱を測定した。2枚の完全性の高いSi結晶板を平行におき1.9$AA$の熱中性子線の111と1$$^{-}$$1$$^{-}$$1$$^{-}$$のBragg反射が2枚の結晶板で同時におこるようにする。2回のBragg反射の後の中性子線束の角度巾は1.41秒であった。照射した石英ガラス板を2枚のSi結晶板の間に挿入すると角席巾は1.79秒にひろがった。これは照射によって石英ガラス内に回転半径が3$$times$$10$$^{5}$$$AA$程度の構造不均一性が生じたことを示す。未照射の石英ガラス板の挿入によっては中性子線束の角席巾の殆んど変わらない、照射によって作られる構造不均一性は光学顕微鏡によっても観察された。中性子線束のこのような微小な角席巾のひろがりは、極端に小さい角席領域における散乱であり、屈折によるものではないことが論証された。

論文

Neutron diffraction topographic observation of the {100}-layer substructure in a Cu-5%Ge single crystal

富満 広

Philos.Mag.A, 43(2), p.469 - 498, 1981/00

中性子回折のトポグラフィーによって、Cu-5%Ge単結晶(ブリッジマン法製)の内部構造の観察を行った。その結果、その内部構造は成長方向に平行な(001)面が、間隔1mmで配列している「層状亜構造」であることがわかった。更に(001)層が微細な構造を有することも見出された。それは、中心の速い層に直角に、(100)や(010)の指数をもつ板が付着しているという構造である。これら三種類の{100}層構造は、表面の縞模様によく対応することがわかった。上記の亜構造モデルは、従来見出されていたセル構造やリニエジ構造とは異なるもので、新たな成長模様を示唆するものである。Appendexにおいて、トポグラフ上の像のコントラストがニ次消衰の回折理論を上記モデルに適用すれば、よく説明されることが示された。

論文

Observation of the {100}-layer substructures in a Cu-5%Ge single crystal by neutron diffraction topography

富満 広; 土井 健治

Sci.Rep.Res.Inst.,Tohoku Univ.,Ser.A, 29(SUPPL.1), p.47 - 52, 1981/00

およそ〔110〕方位にブリッジマン法で成長させたCu-5%Ge単結晶の組織の直接観察に中性子回折トポグラフィを用いた。その結果、(001)層状の地下構造があり、その層の間隔は1mmで成長方向に平行に結晶の端から端まで存在することがわかった。更に各々の(001)層は、その両表面に(100)や(010)の指数をもつ板が周期的に付着している。これらの{100}層状地下構造は、試料表面に見られる縞模様に対応する。以上の観察で得られた地下構造は、従来ブリッジマン法で作った結晶の場合に提唱されているセル構造やリニエジ構造などの地下構造とは異なっており、同時に{100}面に沿って結晶が成長するという新しい成長機構を示唆する。本研究では、いくつかのすぐれた技術が活用されたが、それも記述される。付録の部分で、トポグラフの像のコントラストが、二次消衰を取り入れた計算でよく説明されることが示された。

論文

Neutron diffraction topographic observation of twinned silicon crystal

富満 広; C.Zeyen*

Japanese Journal of Applied Physics, 17(3), p.591 - 592, 1978/03

 被引用回数:4

原研が中心になって行った中性子回折トポグラフィ技法を用いた最近の実験を速報の形でまとめたものである。第一は、ILLの高中性子束炉を用いた実験で、Si双晶片における等原干渉縞の観察結果、および双晶各片がそれぞれ333反射と115反射とを同時に生じ、両片が可干渉の関係にあることの結論を報告する。(国外との共同研究) 第二は、JRR-2のトポグラフィ装置を用いて、直径30mmのCu-5%Ge合金単結晶の観察である。ブリッジマン法で作られたインゴットの内部構造が、表面の目視監察と良く符合して、3種類の{100}面に平行な面状にGeが偏析を生じているらしいことが観察された。

論文

中性子回折トポグラフィ

富満 広

放射線, 5(2), P. 2, 1978/02

同誌の用語解説記事に、標記名称の技法の原理と特徴をまとめた。X線回折トポグラフィと同じ原理で回折写真を撮るが、吸収率が低く透過能が高いことと、磁気感受性があることを活用して、有力な直接観察手段であることを述べた。

論文

Neutron diffraction topographic observation of the layer-substructure in a Cu-5% Ge single crystal

富満 広; 鎌田 耕治; 土井 健治

Philos.Mag.A, 38(4), p.483 - 486, 1978/00

原研が中心になって行った中性子回折トポグラフィ技法を用いた最近の実験を速報の形でまとめたものである。第一は、ILLの高中性子束炉を用いた実験で、Si双晶片における等厚干渉縞の観察結果、および双晶各片がそれぞれ333反射と115反射とを同時に生じ、両片が可干渉の関係にあることの結論を報告する(国外との共同研究)。第二は、JRR-2のトポグラフィ装置を用いて、直径30mmのCu-5%Ge合金単結晶の観察である。ブリッジマン法で作られたインゴットの内部構造が、表面の目視観察とよく符合して、3種類の{100}面に平行な面状にGeが偏析を生じているらしいことが観察された。

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