原子炉シビアアクシデントにより生成された燃料デブリ微粒子の化学状態の解明

当該研究で使用する走査型透過X線顕微鏡(STXM)の高空間分解能化を図るため、これまで使用していた50nmフレネルゾーンプレート(FZP)にかわり25nm仕様のFZPを取り付けたSTXM装置本体の調整を放射光ビームラインの光学調整とあわせて行った。空間分解能評価は電子顕微鏡校正標準を用い実施し、その結果、ほぼ設計通りである30nm以下の空間分解能を達成していることを確認した。STXMデータ画像のノイズレベルを低減するため、特に装置内部での可視光の抑制が必須である。一方で装置本体には必要最低限のビューポートが備えられている。装置の空間分解能はFZPによる集光サイズと試料位置制御精度の調和により決定するため、ビューポートの一部はFZPと試料ステージの相対位置のnmオーダー制御を行うためのレーザー干渉計用レーザー光導入ポートとして使っている。装置本体とレーザー干渉計の複雑な立体配置のためにこのポートからの可視光の侵入が問題となっていたが、レーザー干渉計の性能を維持しつつ完全遮蔽のためのカバーを製作・設置した。これにより装置内部の可視光レベルは劇的に低下させることができた。現在、測定試料を取り付けた試料マウントは装置を大気暴露して実験者が手を使って直接試料ステージに設置しているが、放射性物質を含む試料を安全に取り扱うことができるようトランスファーロッド等を用いて試料マウントを装置内に導入する機構（トランスファー機構）を構築ための部品設計を進め、一部の部品については製作した。R5年度以降、組み立てを進める。STXM実験において使用可能な密封試料マウントの試作検討のため、100nm膜厚SiNメンブレン2枚でFeを含んだ微粒子試料を挟み込んだものを用意しFe L23吸収端での模擬実験を実施した。その結果、十分な強度での実験が可能であることを実証した。

当該研究で使用する走査型透過X線顕微鏡(STXM)の高空間分解能化を図るため、これまで使用していた50nmフレネルゾーンプレート(FZP)にかわり25nm仕様のFZPを取り付けたSTXM装置本体の調整を放射光ビームラインの光学調整とあわせて行った。空間分解能評価は電子顕微鏡校正標準を用い実施し、その結果、ほぼ設計通りである30nm以下の空間分解能を達成していることを確認した。STXMデータ画像のノイズレベルを低減するため、特に装置内部での可視光の抑制が必須である。一方で装置本体には必要最低限のビューポートが備えられている。装置の空間分解能はFZPによる集光サイズと試料位置制御精度の調和により決定するため、ビューポートの一部はFZPと試料ステージの相対位置のnmオーダー制御を行うためのレーザー干渉計用レーザー光導入ポートとして使っている。装置本体とレーザー干渉計の複雑な立体配置のためにこのポートからの可視光の侵入が問題となっていたが、レーザー干渉計の性能を維持しつつ完全遮蔽のためのカバーを製作・設置した。これにより装置内部の可視光レベルは劇的に低下させることができた。現在、測定試料を取り付けた試料マウントは装置を大気暴露して実験者が手を使って直接試料ステージに設置しているが、放射性物質を含む試料を安全に取り扱うことができるようトランスファーロッド等を用いて試料マウントを装置内に導入する機構（トランスファー機構）を構築ための部品設計を進め、一部の部品については製作した。R5年度以降、組み立てを進める。STXM実験において使用可能な密封試料マウントの試作検討のため、100nm膜厚SiNメンブレン2枚でFeを含んだ微粒子試料を挟み込んだものを用意しFe L23吸収端での模擬実験を実施した。その結果、十分な強度での実験が可能であることを実証した。