宇宙線を用いた完全非破壊オンサイト成分分析法の開拓：古代青銅器文化の解明に向けて

利用宇宙射线开发完全无损的现场成分分析方法：阐明古代青铜时代文化

• 批准号: 20K20412
• 负责人: 佐藤 朗
• 金额: $ 16.56万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K20412/
• 关键词: ミューオン; 宇宙線; 非破壊分析; 元素分析; 考古学; 博物館; X線; 非破壊検査; 文化財; 考古資料; 青銅器; オンサイト分析; 非破壊元素分析

本研究は、文化財資料を全く傷つけること無く、資料内部の成分や同位体比情報を博物館に居ながらにして調べることを可能とする全く新しいオンサイト非破壊 分析方法「宇宙線ミューオンX線分析法」を開発して、貴重文化財における科学分析の新しい時代を開拓しようとするものです。特に、古代青銅器を対象とし て、資料の元素組成や鉛同位体比を宇宙線ミューオンを用いて分析する技術確立に挑戦します。本年度は京都泉屋博古館における実考古資料に対するミューオンX線分析実施に向けて、実機測定システムの準備を進めました。測定資料の候補としては、古墳時代前期に製作されたとされる「ダ龍鏡」（直径22.9 cm、重量1100 g）を選定しました。本資料のモデルをモンテカルロシミュレーション内に組み込み、検出器配置の最適化を行ないました。シミュレーションによる検討については、将来、博物館などに設置する可能性としてゲルマニウム検出器の数を大幅に増強した装置の場合も含めて、結果を論文として公表しました。これらの検討により、新しいシンチレーション検出器を設計・製作し、動作確認を行いました。また、泉屋博古館のセキュリティーを侵さずに、大学など博古館から離れた場所でも測定状況をモニターし、データ収集を操作するシステムの構築が必要です。そのために、博古館内のネットワークとは完全に独立にモバイルルーターを使用した遠隔制御系を構築し、長時間の動作試験を行いました。また、データ収集用コンピュータやゲルマニウム検出器を停電や瞬停から保護するために無停電電源を組み込んだ電源系を構築しています。これらの実機測定システムを大阪大学内に構築し、模擬資料を用いた予備測定を進めています。実機測定システム構築に時間を要したため、京都泉屋博古館における実考古資料の測定は、2023年度に実施することとしました。

は, cultural property data this study を つ く ligament け る こ と く, material internal の ingredients や with a body than intelligence を museum に r な が ら に し て adjustable べ る こ と を may と す る く all new し い オ ン サ イ ト not broken 壊 Analysis method "cosmic ray ミ ュ ー オ ン X-ray analysis" を open 発 し て, precious cultural property に お け る scientific analysis の new し い our time を し よ う と す る も の で す. に, ancient bronze ware, を like と seaborne し の て, data elements や lead isotopic body than を cosmic ray ミ ュ ー オ ン を with い て analysis す る technology establish に pick 戦 し ま す. は Kyoto spring this year house antique pavilion に お け る be archaeological data に す seaborne る ミ ュ ー オ に ン X-ray analysis be applied to the け て, be machine measurement シ ス テ ム の prepare を into め ま し た. Measurement data の alternate と し て は, ancient grave early に さ れ た と さ れ る "ダ dragon" (22.9 cm in diameter, weight 1100 g) を selected し ま し た. This data の モ デ ル を モ ン テ カ ル ロ シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に group within み 込 み, 検 extractor configuration の line optimization を な い ま し た. シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ る beg に 検 つ い て は, in the future, museum な ど に set す る possibility と し て ゲ ル マ ニ ウ ム 検 extractor の number を に raised significantly stronger し た device contains の occasions も め て, results を thesis と し て male table し ま し た. Beg に こ れ ら の 検 よ り, new し い シ ン チ レ ー シ ョ ン 検 extractor を line design, production of し, action to confirm を い ま し た. ま た, spring house antique pavilion の セ キ ュ リ テ ィ ー を invasion さ ず に, university な ど antique pavilion か ら from れ た places で も determination condition を モ ニ タ ー し, デ ー タ 収 set を operation す る シ ス テ ム の build が necessary で す. そ の た め に, antique pavilion の ネ ッ ト ワ ー ク と は に completely independent に モ バ イ ル ル ー タ ー を use し た far suppression を build し, long の action test line を い ま し た. ま た, デ ー タ 収 set with コ ン ピ ュ ー タ や ゲ ル マ ニ ウ ム 検 extractor を outage や instantaneous stop か ら protection す る た め に uninterrupted power supply を group み 込 ん だ power system を build し て い ま す. <s:1> れら <s:1> on-site measurement システムを the に structures of に within Osaka university システムを and the simulation data を were prepared for measurement by た た を ます ます ます ます. Be machine measurement シ ス テ ム build に time を し た た め springs, Kyoto house antique pavilion に お け る be archaeological data の は, 2023 annual に be applied す る こ と と し ま し た.

项目成果

ミューオンによる非破壊元素・同位体分析の進展

使用μ子进行无损元素和同位素分析的进展

• 发表时间: 2020
• 作者: 南健太郎;佐藤朗;長柄毅一;三船温尚;佐藤朗;佐藤朗;佐藤朗
• 通讯作者: 佐藤朗

宇宙線ミューオンによる文化財資料のオンサイト非破壊元素分析

使用宇宙射线μ介子对文化财产材料进行现场无损元素分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐藤朗

ミューオンX線による非破壊元素・同位体比分析の進展

μ子X射线无损元素/同位素比分析研究进展

• 发表时间: 2021
• 期刊: X線分析の進歩
• 作者: 長柄毅一;南健太郎;廣川守;三船温尚;佐藤朗;佐藤朗
• 通讯作者: 佐藤朗

Paul Scherrer Institut (PSI)/Swiss Federal Insti. of Tech. in Zurich(スイス)

Paul Scherrer 研究所 (PSI)/苏黎世瑞士联邦理工学院（瑞士）

Non-Destructive Composition Identification for Mixtures of Iron Compounds Using a Chemical Environmental Effect on a Muon Capture Process

利用化学环境对 μ 子捕获过程的影响对铁化合物混合物进行无损成分鉴定

• DOI: 10.1246/bcsj.20220289
• 发表时间: 2022
• 期刊: Bulletin of the Chemical Society of Japan
• 影响因子: 4
• 作者: Ninomiya Kazuhiko;Kajino Meito;Nambu Akihiro;Inagaki Makoto;Kudo Takuto;Sato Akira;Terada Kentaro;Shinohara Atsushi;Tomono Dai;Kawashima Yoshitaka;Sakai Yoichi;Takayama Tsutomu
• 通讯作者: Takayama Tsutomu