中性子施設ハンドブック（一部更新）

2018年に公開した「中性子施設ハンドブック」に掲載したイメージング施設の一部について、更新情報を取り纏めました。本誌と合わせ、ぜひ最新情報をご参照ください。

本誌ページ（小型加速器施設）
1. JRR-3 TNRF
2. 北大 HUNS２
3. 青森QSC
4. 理研 RANS
5. 住重アテックス
6. 産総研設置 AISTANS（可搬型）
7. 京大小型放電型核融合中性子源

Ⅱ-5,6
Ⅱ- 9
Ⅱ-10
Ⅱ-11
Ⅱ-15
（ 新規 ）
Ⅱ-16

公益社団法人日本アイソトープ協会
2022年8月（注１）無断転載を禁じます。
（注２）執筆者の所属、各施設の名称・所在地・所有設備等の記載情報は、公開時点のものです。
（注３）各施設の利用等に関するお問合せは、ハンドブック記載の連絡先へ直接お願いいたします。

TNRF
日本原子力研究開発機構JRR-3熱中性子ラジオグラフィ装置
Thermal Neutron Radiography Facility
住所: 茨城県那珂郡東海村白方2-4https://jrr3uo.jaea.go.jp/about/institution/tnrf.htm（施設概要）
研究用原子炉JRR-3
最大熱出力: 20MW

撮影種類
ラジオグラフィ、トモグラフィ、高速動画撮検出器
シンチレータ: ZnS/6LiF
カメラ系:▪ 冷却CCDカメラ▪ EM-CCDカメラ▪ 高速度カメラ
最大視野
305(H)×255(W) mm2（中性子特性）
中性子束

1.0×108 n/cm2/sec

L/D

176

カドミウム比25.7

最高空間分解能約150 µm※冷却CCDカメラ使用時※サンプル位置, ビーム中心での値
側面図

平面図

TNRFの全体像(上), 撮影室の内部(下)撮影室の概略図HUNS2
北海道大学加速器中性子源
Hokkaido University accelerator driven Neutron Source
住所：北海道札幌市北区北13条西8丁目
http://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/hulinac/（施設概要）
電子線型加速器(3.3kW)
RFs-band
最高エネルギー 33 MeV
最大平均電流100 μA繰り返し
10 ～ 100 Hz
パルス幅
10 ns ～ 4 μs
(中性子特性）
発生中性子強度
冷中性子強度(5 meV以下)

5×1012 n/s (3.2 kW)
1×104 n/s/cm2/kW(飛行距離 7 m)

施設の平面図

撮影種類
・静止画(冷/熱/高速)・エネルギー分解撮像(ブラッグエッジ、共鳴吸収)検出器(ピクセルサイズ)
１．GEM検出器(0.8 mm)
２．カラーII (～100 mm)
３．Liピクセル検出器(3 mm)
４．コンバータ箔 + X線IP
付帯設備
速/熱/冷中性子源 + X線源
恒温装置 -150～200 ℃
ステップ撮像用回転ステージ
各種ビームラインデバイス

青森県量子科学センター 加速器中性子源
Aomori Prefecture Quantum Science Center (QSC)
住所： 青森県上北郡六ケ所村大字尾駮字表舘 2-190
TEL: 0175-72-1270

https://www.aomori-qsc.jp/

中性子ラジオグラフィ撮影装置
サイクロトロン（住友重機械工業製 HM-20V）で加速した 20 MeV の陽子ビームを、NRT の場合は、通常 20～50 μA で Be ターゲットに照射して使用します。試料を上から撮影する「垂直ポート」と横から撮影する「水平ポート」の２種類のポートを整備しており、試料に応じて撮影方法を選択することが可能です。
◼ 照射場での熱中性子束 ： 水平・垂直ポートともに ～ 6.06 × 105 ( n/cm2/s )◼ 照射野 ： 350 ㎜ × 430 ㎜◼ 検出器・イメージングプレート
寸法：・工業用 X 線フィルム + Gd コンバータ

200 ㎜ × 400 ㎜

空間分解能：

50 ～ 100 μm

寸法：350 ㎜ × 430 ㎜

空間分解能：

約 30 μm◼ コリメータ比： L / D = 44 （L： ターゲットから照射野までの距離、D： ターゲットの直径）◼ 付帯設備 ( 他ビームライン )・RI 標識薬剤合成

・BNCT ⇒ 熱中性子束 ： ～ 1.14 × 109 ( n/cm2/s ) 〔 熱中性子 ＜ 0.5 eV 〕
・PIXE ⇒ 粒 子 線 X 線分析

図 2 水平ポート(a)

図１ 垂直ポート(b)

図３撮影室図面 (a)中性子実験室２ (b)中性子実験室

図 4 IP での撮像例(a) 小松菜の葉脈、(b) 蛇口の内部構造

理研小型中性子源（RANS)RIKEN Accelerator based compact Neutron Source
住所: 埼玉県和光市広沢2-1

https://rap.riken.jp/labs/aptdg/nbtt/（施設概要）
小型中性子源
加速粒子
エネルギー
最大電流
繰り返し
パルス幅
デューテイ比生成標的

RANS-I
陽子
7 MeV
100 μA
20 ～ 100Hz
10 ～ 30μs<1.2 %Be

RANS-II
陽子
2.5 MeV
100 μA
1Hz ～ 1KHz5 ～ 500 μs<3%Li（中性子特性）
Neutron spcetrum from the mesitylene cold modertor
Neutron Flux (/cm2/sec/eV/100 mA)

compared with that from a 40mm thick polyethylene moderator,
RANS-I
measured (ターゲットから2.4by a GEM detector at 2.4 m from them位置)
Be neutron target

5 meV

解析種類
ラジオグラフィ、回折、元素微量分析
小角散乱（茨城大 共同研究）
位相イメージング（東北大 共同研究）
検出器
CCD+ZnS/6Li+CCDカメラ、カラーI.I.
最大視野150x150 mm2
最高空間分解能 1 mm

位置感応型3He
最大視野 600x600 mm2

Ge検出器

RANS-II(ターゲットから1 m位置)

20 meV710610

Mesitylene at 32.5 K
Polyethylene at 293 K.001.01.1Neutron Energy (eV)

高速中性子は5 m位置において ～104 n/s/cm2
減速材 熱中性子：ポリエチレン（20 mm, 40 mm, 60 mm), 冷中性子:メシチレン

実験室図面
20 m
RANS-IRANS-II

住重アテックス加速器中性子源
SHI-ATEX accelerator driven Neutron Source
住所 〒799-1393 愛媛県西条市今在家1501番地
https://www.shi-atex.com（施設概要）
サイクロトロン（Cyclotron）
サイクロトロン型式

CYPRIS-370

HM-18HC

加速粒子

陽子

陽子

加速エネルギー18 MeV

18 MeV

最大電流

20 μA

157μA

施設稼働年

1986年

2021年

撮影機器
①工業用Ｘ線フィルム＋Ｇｄコンバータ②中性子用ＩＰ
撮影種類
静止画（フィルム、ＩＰ）（中性子特性）CYPRIS-370

HM-18HC

中性子強度（垂直ポート）

2.0×105 n/s/cm2(18 MeV, 20 μA)

1.0×106 n/s/cm2(18 MeV, 157 μA)

L/D

4444

照射野
350 mm×430 mm
350 mm×430 mm
ASTM E545
Neutron Radiographic
Category Ⅲ
Category Ⅱ*Categories*中性子ラジオグラフィのフィルム画像の品質分類を表しています。このカテゴリは、熱中性子成分、散乱中性子成分、γ線成分、対生成成分、hole、gapの6項目で判定され、ⅠからⅤに分類されます。Ⅰは最も画像品質が良いことを表します。

モデレータ
3.5 m
サイクロトロン
HM-18HC

1.5 m

コリメータ

HM-18HC施設レイアウト

中性子解析施設 AISTANS
Analytical facility for Industrial Science and Technology
using Accelerator based Neutron Source
住所： 〒305-8568 茨城県つくば市梅園１−１−１つくば中央第２国立研究開発法人 産業技術総合研究所（AIST）
連絡先： 木野 幸一 電話: 029-861-4722 e-mail: koichi.kino@aist.go.jp【施設の特徴】• パルス中性子ビーム(1〜100 Hz変更可)を供給• 非結合型固体メタン減速材(〜20 K)、スーパーミラーガイド管の実装によって、長波長域で高強度の短パルス中性子ビームが利用可能• 上記中性子特性により、ブラッグエッジイメージングに特に有効• 中性子ビームシャッターの採用により測定時の利便性と安全性を確保【主な計測法】• ブラッグエッジイメージング• 中性子、X線ラジオグラフィー、CT（中性子線, X線の同時測定可能）【主な計測装置】• 3D（X,Y,TOF）中性子検出器２種
リチウムガラスタイプ、GEMタイプ• 中性子ラジオグラフィー検出器（FPD）【主な周辺機器】• 引っ張り試験機（最大10 kN）• 加熱炉２種（最高1100 ℃、600 ℃ ）ともに中性子でオペランド測定可中性子ビームおよびビームラインのスペック

中性子源

中性子ビームライン

電子線形加速器

飛行距離6〜8m

試料位置でのフラックス

約5×104 /cm2/s（最大）

波長分解能

1 %以下

パルス繰り返し

1 〜 100 Hz

ビームサイズ100 〜 300 mm角

L/D

80 〜 640

中性子源

中性子ビーム（床から1600 mm）

中性子ビーム（ビームラインハッチ内）

ビームダンプ

中性子ビームライン

中性子源およびビームライン

測定エリア（ビームラインハッチ内）

プレスリリース2020/01/22: 輸送機器の構造材料・部品分析向けに小型中性子解析装置を開発
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2020/pr20200122/pr20200122.html

小型放電型核融合中性子源
Portable discharge-type fusion neutron source
住所 京都府宇治市五ヶ庄 京都大学エネルギー理工学研究所
連絡先 向井啓祐 電話: 0774-38-3432 e-mail: k-mukai@iae.kyoto-u.ac.jp（施設概要）
放電型核融合中性子源 2機

撮影種類
静止画

球形
円筒型
120 kV
100 kV
300 mA
30 mA
水冷
空冷
40 hour / week

最大放電電圧
最大放電電流冷却方式
最大運転時間（中性子特性）

球形
円筒型
DD核融合（2.45 MeV）
2×107 n/s
2×105 n/s

中性子
中性子発生率

1.6×102 n/s/cm2（距離: 36 cm）

熱中性子束（0.2 eV以下）

2.6 n/s/cm2(距離: 32 cm)

球形検出器
中性子イメージングプレート

付帯設備• 3He比例係数管• X線フラットパネルディテクター
• ダイヤモンド検出器• 低温インキュベータ（温度精度±0.5K）

円筒型

Neutron IP

Photo

中性子イメージング

Stainless

円筒型中性子源で177分照射

Cd

Cd

中性子IP
B4C

Empty

B4C

Empty

Li2TiO3

Li2O

Li2TiO3

Li2O

Cｄやプラスチック容器中のB4C, Li2TiO3, Li2Oの影が確認された（Emptyは空のプラス
チック容器）
K. Mukai et al. 2019 IEEE

Pb

Trans. Plasma Sci.

Stainless
5 cm