Development of multi-type simultaneous measurement method in radiation field toward the creation of innovative materials

点击翻译按钮获取中文摘要

イノベーション物質の創製では、低放射化性を向上させるために、これまでにないCoやNiフリーのBCC結晶構造を主体とする鉄系、チタン系のハイエントロピー合金(HEA)の設計・作製を行い、硬さ、結晶構造、微細組織観察、磁気特性試験、弾性波測定等の解析を進め、従来に比べて高い強度を併せ持つ合金を作製することができた。また、BCC結晶構造を主体とするチタン系HEAでは、高温で熱間圧延や熱間鍛造試験を行い、一部に良好な特性を持つものを見だした。さらに、様々な分野で適用が期待されているSUS316FR鋼、チタン合金(β相含む)、TiC添加タングステン等の諸特性と耐照射特性の解析を行った。また、高靭性タングステンにガス元素添加による作製を行い、良好な材料を作製できた。一方、照射下の非破壊試験評価では、パルスレーザー法（波長512 nm）による応力負荷下で、材料内で生じる電気抵抗値の変化を4端子測定法で調べ、転位形成等による欠陥による電気抵抗測定をしつつ、計測精度を上げるために、付加電流値、温度管理、電圧安定化に関するノイズフィルターによる改善を行った。また、アバランシェ・フォトダイオード(APD)法による陽電子寿命計測システムを構築し、照明の影響やレーザー光の直接光と反射光が当たらないように準備した。これらの計測システムを総合評価するため、様々な準備と試験を進めた。しかし、予期しない熱処理装置の不具合の発生によって一部の測定サンプルの遅れや急冷熱処理による亀裂発生等による強度評価の一部の遅れ、及びAPD測定時の散乱光によるAPD装置の不具合等が生じたため、レーザー光の波長を変え、遮蔽構造を見直して両システム系の計測精度を再検討した。次年度にこれらを基に改良した条件下で、照射下で新物質の同時計測を行う予定である。なお、これらの研究成果は国内外で学術会議発表及び学術誌に複数投稿を行った。