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三枝 新*
RIST News, (32), p.2 - 11, 2001/10
日本原子力研究所は低線量放射線の安全性評価を検討するための科学的基盤を提供する目的で、放射線生物学,放射線リスク評価及び放射線防護に関する種々の情報を整理・解説し、その背景となる科学的データをまとめたデータベースDRESA(Database for Radiation Exposure and Safety Assessment)の開発を行った。本稿ではその登録データのタイトルと内容,データのファイル構成,データベースシステムの構造を解説した。さらに電子化データベース構築の可能性と問題点について検討を行い、WWW公開型データベースの利点及び欠点についても考察を行った。
佐々木 敏彦*; 皆川 宣明; 森井 幸生; 新村 信雄; 広瀬 幸雄*
日本材料学会第36回X線材料強度に関するシンポジウム講演論文集, p.259 - 262, 2000/09
中性子イメージングプレート(IP)は、新しい中性子用二次元検出器である。本研究は工業的利用に対し重要な応力測定技術開発の一環であり応力解析に必要な中性子回折環画像の解析に関する検討を行い、解析ソフトウェアの開発を行った。中性子イメージングプレート用中性子応力測定装置を開発作成し、日本原子力研究所JRR-3Mに設置された残留応力解析用中性子回折装置(RESA)を用いて実験を行い、厚さ2mmの鋼材に対し単軸引張応力を加え得られた画像の解析を今回開発したソフトウェアにより処理し良好な結果を得た。
鷹合 滋樹*; 佐々木 敏彦*; 皆川 宣明; 森井 幸生; 広瀬 幸雄*
Proceedings of 6th International Conference on Residual Stressess (ICRS-6), Vol.1, p.41 - 48, 2000/07
Fe-Cr/TiN系焼結複合材は、TiN粒子によって分散強化した材料であり、優れた耐摩耗性で知られた材料である。複合材料内部では構成材料相間で応力が発生し複雑化する。応力解析法としてはEshelly法、Mori-Tanaka法、等があり、X線回折により実験検証が行われていれば、侵入深さが数10
mと浅いため、自由表面による応力緩和の影響は無視できない。中性子回折法はX線に比べFe-Crでは数万倍となり、内部の応力状態及び分散体の平均応力が測定可能である。日本原子力研究所JRR-3Mに設置されたRESAを用いて応力測定を行い良好な結果が得られたので発表する。
土屋 佳則; 菊地 賢司; 皆川 宣明; 森井 幸生; 加藤 崇; 中嶋 秀夫; 辻 博史
日本材料学会第49期学術講演会論文集, p.325 - 326, 2000/05
X線回折法では表面数10m深さの内部までしか測定できなかった金属構造物の残留応力も、中性子の持つ浸透能を利用すると数10mm深さまで測定が可能になる。本報告は、中心に穴のあいた矩形断面材料の圧延、曲げ加工に伴う残留応力を中性子回折法により測定し、あわせて計算機シミュレーションによる解析と比較検討した結果を述べる。従来、単純な1次元、2次元応力状態の残留応力を中性子回折で調べた結果は報告されているが、このように3次元応力状態について詳細な測定を実施した例は少なく、結論として中性子回折法の有効性、応用能力が高いことが示された。
井上 和子*; 堀川 武*; 中村 浩*; 新井 利章*; 皆川 宣明; 土屋 佳則*; 森井 幸生; 山口 泰男*
Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 37(10), p.5680 - 5686, 1998/10
被引用回数：2 パーセンタイル：13.54(Physics, Applied)直径8mmのS55C炭素鋼に繰返し応力を負荷した疲労材の内部ひずみ分布を測定し観察した。その結果、表面近傍に引張応力が集中していることが観察できた。この現象は以前から知られていることではあるが、この測定観察結果から、繰返し応力による材料破損は表面より進展することが言える。この測定は、非破壊により内部ひずみ、あるいは応力分布が測定できる中性子回折による測定である。装置は日本原子力研究所JRR-3M原子炉中性子導管に設置された日本初の残留応力解析用中性子回折装置(RESA)である。
社本 真一; 伊巻 正*; 大下 英敏*; 中谷 健; 樹神 克明; 金子 直勝*; 鈴木 裕士; 飯倉 寛; 盛合 敦; 松林 政仁; et al.
no journal, ,
銅ブロックに埋め込んだSUS430試料について、散乱イメージングをJ-PARCの高強度全散乱装置NOVAで、またJRR-3の高分解能粉末中性子回折装置HRPD、残留応力解析装置RESA、中性子ラジオグラフィー装置TNRFで行ったので、これらの結果を比較検討した。
鈴木 裕士; 徐 平光; 諸岡 聡
no journal, ,
研究用原子炉JRR-3では、2021年2月の運転再開に向け、各研究分野における装置群の将来計画の検討が進められている。中性子応力測定装置RESA-1においても、その存在意義を世界に示すとともに、J-PARCの工学材料回折装置TAKUMIとの共創により、研究成果の最大化を目指すための取組みが必要である。そこで、日本原子力研究開発機構物質科学研究センターの応力・イメージング研究グループに「RESA-1将来計画検討チーム」を立ち上げ、世界の論文動向や各国の施設の状況を調査したうえで、RESA-1による研究成果最大化を目指すための方策について検討を進めてきた。本発表では、その報告書案について、その概要を簡単に紹介し、参加者と議論する。
諸岡 聡; 徐 平光; 菖蒲 敬久
no journal, ,
中性子回折法は、中性子の優れた透過能を生かすことで、数十ミリメートルスケールの材料深部のひずみ・応力を非破壊で測定できる唯一の測定技術として知られており、種々の機械構造物の残留応力評価を通して、高性能・高信頼性・長寿命化を目指した製品開発や構造設計に大きく貢献している。一方で、材料強度や破壊機構を議論するうえでは、単に残留応力を測定するだけでなく、粒間ひずみや相間ひずみなどのミクロひずみや転位密度を定量的に評価することも重要である。これらの情報を得るうえで、中性子回折法は有効な手段であり、ミクロひずみや転位密度のバルク平均と力学特性の関係を求めて、材料の変形機構や強度発現機構を議論するのに適している。このように、中性子回折法は、残留応力に基づく機械部品等の健全性を評価する応力評価研究だけでなく、材料の力学特性や機能性向上を目指した材料工学研究などへの応用が期待できる。著者らの所属する応力・イメージング研究グループでは、研究用原子炉施設JRR-3や大強度陽子加速器施設J-PARCで得られる中性子や、大型放射光施設SPring-8で得られる放射光を併用しながら、回折やイメージング技術を応用した材料強度研究を促進している。我々はこれらの研究を推進するために、JRR-3のT2-1ポートに設置された中性子応力測定装置RESAと2台の中性子イメージング装置TNRF&CNRFを管理している。現在、2021年7月20日のJRR-3における施設供用運転の再開により、日本国内の中性子応力測定装置は、10年半ぶりにJRR-3のRESAとJ-PARCのTAKUMIの2台体制となった。このような恵まれた実験環境か活かし、学術利用及び産業利用の多くの利用者に本測定技術を利用していただき、世界をリードする数多くの研究成果を創出していきたいと考えている。本発表では、10年半ぶりに運転再開した中性子応力測定装置RESAの高度化状況,装置仕様,使用状況,残留応力測定例などの現状を紹介するとともに、現在の状況を踏まえた課題の抽出や今後の高度化計画などに言及する。
菖蒲 敬久; 向井 智久*; 有木 克良*; Choe, H.*; 山本 慎*; Han, B.*; 諸岡 聡; 栗田 圭輔; 飯倉 寛
no journal, ,
本研究では、耐震改修工事に利用される技術として一般的であり、増改築などのリニューアル工事等にも広く適用可能範囲が拡大されることが期待されているあと施工アンカーの長期付着特性評価を今後JRR-3からの中性子ビームを利用していくための基礎研究を実施した。実験は、JRR-3,熱中性子ラジオグラフィ装置(TNRF)及び中性子残留応力測定装置(RESA)を用いた。CT画像再構成後のコンクリートの中央付近の断面像では、内径60mm程度鉄缶内部のコンクリートに人工的に作成した複数の穴がきれいに撮影されおり、実測と画像で寸法を比較した結果、ほぼ同じ値を示すことが確認され、穴の先端まで精度よく観察できた。
鈴木 賢治*; 三浦 靖史*; 諸岡 聡; 菖蒲 敬久
no journal, ,
突合せ溶接配管の残留応力分布を中性子応力測定装置(RESA)により計測した。その結果、溶接部近傍の軸方向の残留応力は表面、内面が引張応力、内部で圧縮応力が発生していることがわかり、その結果はFEM解析と定性的には一致していたが定量的には異なっていることが分かった。特に内部の圧縮残留応力は大きく異なっていることから、実測とFEMに関して再考察が必要であることを明らかにした。
諸岡 聡; 徐 平光; 柴山 由樹; 佐々木 未来; 菖蒲 敬久
no journal, ,
中性子回折法は、中性子の優れた透過能を生かすことで、数十ミリメートルスケールの材料深部のひずみ・応力を非破壊で測定できる唯一の測定技術として知られており、種々の機械構造物の残留応力評価を通して、高性能・高信頼性・長寿命化を目指した製品開発や構造設計に大きく貢献している。我々の研究グループでは、研究用原子炉施設JRR-3や大強度陽子加速器施設J-PARCで得られる中性子や、大型放射光施設SPring-8で得られる放射光を併用しながら、回折技術を応用した材料強度研究を促進している。我々はこれらの研究を推進するために、JRR-3のT2-1ポートに設置された中性子応力測定装置RESAを管理している。本発表では、中性子応力測定装置RESAの装置仕様,使用状況,高度化状況,残留応力測定例などの現状を紹介するとともに、現在の状況を踏まえた課題の抽出や今後の高度化計画などに言及する。
諸岡 聡; 徐 平光; 柴山 由樹; 佐々木 未来; 菖蒲 敬久
no journal, ,
中性子応力測定装置RESAは、角度分散型の中性子回折装置であり、JRR-3ビームホールのT2-1ポートに設置されている。中性子応力測定とは、原子間を評点間距離とする物理的な応力計測法であり、中性子の優れた透過能を生かすことで、数mmから数十mmオーダーの材料内部のひずみ・応力状態を非破壊・非接触で測定することができる唯一の測定技術として知られており、種々の機械構造物の残留応力測定を通して、高性能,高信頼性,長寿命化を目指した製品開発や構造設計に大きく貢献している。中性子回折法による応力測定技術は、中性子産業利用推進に貢献する中心的な測定技術の一つである。例えば、自動車エンジンやロケットエンジンといった輸送機械部品、インフラ構造物や発電プラントを模擬した溶接構造物など、様々な機械・構造物の信頼性・健全性の確保や安全設計を目的とした安全・安心かつ持続可能な社会の実現に関わる重要な力学パラメータの一つである残留応力を評価するために広く用いられている。2021年度のJRR-3の運転再開により、日本国内における中性子応力測定装置はRESAとTAKUMIの2台体制となる。このような恵まれた実験環境を活かし、学術利用及び産業利用の多くのユーザーに本測定技術を利用していただき、世界をリードする数多くの研究成果を創出していきたいと考えている。本ポスター発表では中性子応力測定装置RESAの現状について紹介する。
諸岡 聡; 徐 平光; 柴山 由樹; 佐々木 未来; 菖蒲 敬久
no journal, ,
輸送機器や大型構造物中に存在する残留応力は「隠れた力」とも言われ、部材の疲労破壊に大きな影響を与えるだけでなく、部材寸法の安定性も左右する。中性子による非破壊応力測定法は結晶格子をゲージ長さとして結晶による回折現象を利用してひずみを計測することから、原理的にはあらゆる結晶材料に適用することができる。2022年度において、JRR-3の中性子応力測定装置RESAでは、試料位置における中性子束強度を向上させるために、0.7mm厚の(004)Si(15枚積層)の平板型結晶を用いて、可変式2軸湾曲の集光型モノクロメータシステムを開発した。その結果、2021年度の中性子強度と比較して、およそ2倍の中性子強度を得ることに成功した。本講演では、上述のモノクロメータシステムを導入したJRR-3の中性子応力測定装置RESAの現状と自動車などの輸送機械部品や発電プラントを模擬した溶接構造物など、様々な機械・構造物の信頼性・健全性の確保や安全設計を目的とした安全・安心かつ持続可能な社会の実現に関わる重要な力学パラメータの一つである残留応力の測定例を紹介する。
