【15年・冬】】 Vol.29
Vol.2
中性子産業利用推進協議会

季報

Industrial Users Society for Neutron Application
2015年122015年
2015年12月25日
12月25日月25日 発行

2 中性子実験装置の紹介

3 ミュオン技術の紹介

4-6 研究トピックス

6-7 茨城県BL情報

7-8 活動報告

8 お知らせMLFディビジョン長に着任してÊ­ÐÁÒÃʅʽʉ˂ǽᦂែ ҟผ

ものづくりに貢献する解析技術ಊࣻ͢ᇋஓႇɬ˂ɹǽ̢̾ ᔐ̷

四 季 Vol.29

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中性子実験装置の紹介
理研小型中性子源システムRANS（RIKEN Accelerator-driven compact neutron source）

初期試料

10％圧縮変形後図3 IF鋼板の圧縮変形前後の極点図

図1 理研RANSの外観

参考文献
1）Y.Yamagata, K.Hirota, J.Ju, S.Wang, S.Morita, J.Kato,Y.Otake, A.Taketani, Y.Seki, M.Yamada, H.Ota, U.Bautista,
Q.Jia: J.Radioanal. Nucl.Chem., 305（2015）787
2）日本鉄鋼協会1型研究会「コンパクト中性子源による新組織解析法
FS」報告書3）山田雅子、大竹淑恵、竹谷篤、須長秀行、山形豊、若林琢己、河野研二、中山武典：鉄と鋼, 100（2014）429
4）大竹淑恵 レーザー研究:レーザー学会誌, 43（2）,71-76,（2015）

図2 鋼材における塗膜下腐食の観察

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四 季 Vol.29

ミュオン 技 術 の 紹 介
ミュオン顕微鏡への期待

図3 強磁性金属/絶縁体界面近傍のスピン配列と期待されるミュオンの挙動の模式図

図1 ミュオン顕微鏡の概念図(a) システム全容

図2 ミュオン顕微鏡(b) ミュオン検出器 (c) 試料ホルダー

四 季 Vol.29

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研究トピックス●J-PARC
遠心鋳造二相ステンレス鋼の相応力分布の解明

参考文献
1）王昀，
材料，Vol.63, No.11, pp.789-796（2014）2）王昀，
波紋，Vol.24, No.1, pp.28-33（2014）3）R. Oishi et al., Nuclear Instruments and Methods A600,pp.94-96（2009）

図1 二相ステンレス鋼の金属組織1）

図2 中空円筒試験体の測定状況1)
図3 中空円筒試験体における測定方法の模式図1)

図4 中性子回折プロファイルのリートベルト解析2)

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四 季 Vol.29

図5 相応力の測定結果(周方向応力)2)

●茨城県ＢＬ
中性子結晶構造解析による立体反転型セルラーゼ反応メカニズムの解明

図1 PcCel45Aの92番目アスパラギン側鎖の拡大図

図2 PcCel45Aにおける活性残基周辺の水素イオンネットワーク
青色は分子全体が存在する領域、緑色は重水素が存在する領域です

参考文献
1) Igarashi, K., et al. Appl. Environ. Microbiol. 74: 5628-5634(2008)
2) Nakamura, A., et al. J. Sync. Rad. 20: 859-863 (2013)
3) Nakamura, A., et al. Science Adv. 1: e1500263 (2015)

四 季 Vol.29

5太陽電池材料Cu2ZnSnS4の結晶欠陥構造の解明

図1 CZTSの結晶構造（Kesterite構造）
表１ リートベルト解析結果

試料
Cu2ZnSnS4
Cu2Zn0.9SnS4
Cu2ZnSn0.9S4

2dサイト
Zn
Cu
0.903
0. 097Zn
Cu
0. 872 0. 176
ZnCu
0. 824 0. 128

2bサイト
Sn
Cu
0.976
0.024
Sn
Cu
0.935
0. 065SnCu
0. 885 0. 115

参考文献[1] Appl. Phys. Express, 2015, 8, 082302.
[2] J. Alloys and Compounds 2012, 524, 22-25

茨城県BL情報茨城県BLのユーザー利便性向上への取り組み−課題公募方法の改定とメールインサービスの導入−

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四 季 Vol.29

表１ 茨城県BLの利用料金（単位：円/時間）

種 類
一般課題

成果公開
25,710

メールインサービス 38,570
緊急課題
―

成果専有
30,860+約112,834
46,290+約112,834
41,140+約112,834

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図1 iMATERIAにおけるメールインサービスの概念

活 動 報 告◆講習会
●中性子実験技術基礎講習会（レベル１講習会）
11月25日（水）に研究社英語センター中会議室において、中性子産業利用推進協議会と日本中性子科学会、CROSS東海が共催して、中性子実験技術の初心者の方を対象とする中性子実験技術の基礎的事項を紹介し、パルス中性子実験施設であるJ-PARC/MLFへの課題申請に役立てていただくことを目的として、中性子実験技術基礎講習会（レベル１講習会）を開催しました。
今回は講義内容と講師を組み換え、中性子の基礎、結晶構造解析、残留応力測定、小角散乱、反射率、準弾性散乱、ラジオグラフィ、ならびに、中性子の産業利用の8件の講義を行いました。
例年20名余りの受講者がありますが、今回は産業界から5名、研究機関から1名、大学から3名、地方自治体から2名の合計11名だけの受講でした。来年度はより多くの皆様に受講していただけるよ
う事前PRに努めたいと思います。

◆研究会●薄膜・界面研究会
10月1日(木)に研究社英語センター大会議室において、中性子産 「SHARAKU」と水平型中性子反射率計BL15「SOFIA」の現状と利用業利用推進協議会と茨城県中性子利用促進研究会ならびにCROSS 成果が紹介されました。反射率法の学術成果のセッションでは、高東海が主催し、J-PARC/MLF利用者懇談会が協賛して「中性子反射 分子薄膜や高分子ブラシ、ゴム、ならびにLiイオン電池の界面構造率測定による薄膜・界面の理解」をテーマに開催しました。27名の の解析結果、さらには、トライボロジーのメカニズム解明への応用結果が報告されました。
参加がありました。
幅広い分野への反射率の測定結果について熱心な議論があり、今初めに、中性子反射率測定の基礎についてチュートリアルが行われ、次 い で、J-PARC/MLFの 垂 直 型 偏 極 中 性 子 反 射 率 計BL17 後の中性子反射率測定の産業界の利用が期待されます。

●残留ひずみ・応力解析研究会
10月13日（火）にエッサム神田ホールにおいて、中性子産業利用 要 と 実 機 へ の 適 用 事 例 な ど を 紹 介 し ま し た。Rogge博 士 と
推 進 協 議 会 と 茨 城 県 中 性 子 利 用 促 進 研 究 会、CROSS東 海、 Paradowska博士は都合により来日できなくなったため、初めてのSPring-8ユーザー協同体、JAEA微細構造解析プラットフォーム、 試みとしてSkypeを利用したTele-conferenceを行いました。
世界の主要な最先端中性子実験施設の装置関係者が一堂に会してな ら び に、NIMS微 細 構 造 解 析 プ ラ ッ ト フ ォ ー ム が 主 催 し、JPARC/MLF利用者懇談会が協賛して、「X線、パルスおよび定常中 残留応力測定技術を議論するという極めて有益な場になりました。
性子源による残留応力評価」をテーマに開催しました。55名の参加がありました。
現場用X線装置のセッションでは、国内のX線装置メーカー 3社から現場用X線装置とその実機への適用事例の紹介がありました。中性子源応力測定のセッションでは、カナダCRCのRogge博士、米国SNSのPayzant博士、オーストラリアANSTOのParadowska博士、韓国
HANAROのWoo博士、ならびに日本の原子炉およびパルス中性子源施設における残留応力会場の様子
Woo博士（HANARO） Payzant博士（SNS）
測定装置の装置担当者がそれぞれの装置の概四 季 Vol.29

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●第1回生物構造学研究会
11 月 17 日（火）にエッサム神田ホールにおいて、中性子産業利用推進協議会と茨城県中性子利用促進研究会、CROSS 東海が主催し、日本学術振興会第 169 委員会中性子回折小委員会と新世代研究所
水和ナノ構造研究会が共催し、J-PARC/MLF 利用者懇談会が協賛して「分子イメージングとタンパク質結晶成長技術」をテーマに開催しました。41 名の参加がありました。
初めに、iBIX を利用して得られた光合成メカニズムに関する成果を海野昌喜茨城大教授が紹介されました。現在、生物構造学においては、クライオ電子顕微鏡やSACLAなどにより分子レベルでのイメージングとＸ線・放射光・中性子結晶回折を併用することにより，生命物質の立体構造を明らかにして生化学反応機構を解明することが試みられています。その代表的な成果を吉川雅英東大教授と難波啓一
阪大教授、西野吉則北大教授に紹介していただきました。朴三用横浜市大教授と千田美紀 KEK 助教には結晶成長技術に関する成果を報告していただきました。
これまでにないテーマで予定時間を大幅に超えて活発な議論がありました。

◆茨城県●茨城県中性子利用促進研究会「磁石材料分科会」
10 月 6 日（火）にエッサム神田ホールにおいて、茨城県中性子利用促進研究会が主催し、中性子産業利用推進協議会とCROSS 東海、元素戦略プロジェクト磁性材料研究拠点が共催し、J-PARC/MLF 利用者懇談会が協賛して、「量子ビームによる磁石材料研究の最前線」をテーマに開催しました。34 名の参加者がありました。
チュートリアルでは、量子ビームを用いた磁石材料構造解析研究の現状とiMATERIA での解析手法について紹介がありました。元素戦
略プロジェクトに関しては、最近の進展状況と、磁石理論の現状と量子ビームに対する期待の紹介があり、最後に、放射光と中性子を用いた磁石材料構造解析の最新事例について３件紹介がありました。
HV や EV などに使用されるモーターの効率向上に対する期待の高まりから活発な議論がありました。

お 知 ら せ●電池材料研究会
日時：平成 28 年 1 月 12 日（火）10:00-16:50
会場：研究社英語センター大会議室
中性子産業利用推進協議会と茨城県中性子利用促進研究会ならびに CROSS 東海が主催し、J-PARC/MLF 利用者懇談会が協賛して「量子ビームによる二次電池構造解析研究の最前線 - 材料・部材から電池構造まで -」をテーマに開催します。
中性子の産業利用とiMATERIA の現状の紹介のあと、菅野了次東工大教授に「二次電池材料構造解析の最前線と今後の展望」と題して基調講演していただきます。次いで、量子ビームを用いた電池材料の構造解析やPDF解析、イメージングなど６件の講演を予定しています。

●非破壊検査・可視化・分析技術研究会
日時：平成 28 年 1 月 20 日（水）13:00-17:05
会場：エッサム神田ホール 401 会議室
中 性 子 産 業 利 用 推 進 協 議 会と茨 城 県 中 性 子 利 用 促 進 研 究 会、CROSS 東海が主催し、J-PARC/MLF 利用者懇談会が協賛して、「量子ビームを用いた可視化・分析技術の現状 - 中性子と他の量子ビー
ムプローブの有効活用に向けて -」をテーマに開催します。
初めに、中性子を用いた可視化・分析技術の基礎のセッションでは、中性子可視化と中性子放射化分析技術について２件、分析技術のセッションでは、ミュオンと中性子を利用した分析技術について３件、可視化技術のセッションでは、放射光と透過電子顕微鏡、画像処理の事例について３件の講演を予定しています。
BL22「螺鈿」の供用も開始された機会に、各種計測手法の相違点や共通点を理解し、相補的利用に繋げる議論を展開したいと考えます。

●金属組織研究会
日時：平成 28 年 1 月 29 日（金）10:30-16:50
会場：エッサム神田ホール 401 会議室
中 性 子 産 業 利 用 推 進 協 議 会と茨 城 県 中 性 子 利 用 促 進 研 究 会、CROSS 東海が主催し、J-PARC/MLF 利用者懇談会が協賛して「金属材料分野での中性子利用の最前線」をテーマに開催します。
＜中 性 子 利 用 の 新 し い 測 定・解 析 技 術＞の セ ッション で は
J-PARC センターから CMWP 解析とブラッグエッジ解析の 2 件、＜非鉄金属材料解析における中性子利用＞のセッションでは変形機構と残留応力について3件、＜小型中性子源による鉄鋼材料解析＞のセッションでは、理研と北大から小型中性子源を利用した成果を2 件紹介していただきます。
鉄鋼材料では、特に、自動車の低燃費化のための超高強度鋼の開発に対するニーズが高く、そのために中性子を利用使用とする機運が盛り上がっています。それを加速する格好の機会になることを期待しています。

●有機・高分子材料中性子構造解析研究会
広角Ｘ線と中性子回折を利用した構造解析について2件、ならびに、
日時：平成 28 年 2 月 16 日（火）13:00-17:00
中性子飛行時間法による広角回折・小角散乱による構造解析につい会場：エッサム神田ホール 401 会議室
中性子産業利用推進協議会と茨城県中性子利用る促進研究会、 て 2 件の講義を行います。
飛行時間法の基本的な考え方や実験方法、ならびに、データの処CROSS 東海が主催し、J-PARC/MLF 利用者懇談会が協賛して「企業人が中性子回折実験を行うにあたっての飛行時間法（TOF）入門」 理方法について理解していただく機会として企画しました。
をテーマに開催します。

●第２回残留ひずみ・応力解析研究会
日時：平成 28 年 3 月 1 日（火）10:00-17:00
会場：研究社英語センター大会議室
中性子産業利用推進協議会と茨城県中性子利用る促進研究会、CROSS 東海が主催し、J-PARC/MLF 利用者懇談会が協賛して「機械加工と熱処理による残留応力とその評価」をテーマに開催します。
＜チュートリアル＞のセッションでは、表面処理と機械加工による残留応力、ならびに、２次元検出器を利用したＸ線応力測定法について講演していただきます。＜実機の残留応力＞のセッションでは、新幹線レールの残留応力と損傷評価、ならびに、量子ビームを利用した残留応力測定例を紹介していただきます。
＜海外の応力測定装置＞の セ ッ シ ョン で は、カ ナ ダ の Rogge 博 士 と オ ースト ラ リア のParadowska 博士に残留応力測定装置の概要と実機への適用事例などを紹介していただきます。
残留応力は機械構造物・部品の信頼性に関わる重要な評価パラメータです。研究・設計・製造・検査部門という幅広い技術者に貴重な情報を提供する場になると期待しています。

協 議 会ＨＰ（http://www.j-neutron.com/）では、J-PARC/MLF や JRR-3 の 運 転 情 報 などを提 供する サイトや、研究成果を紹介するサイトなどが設けてあります。研究会や講習会などの詳細についてはＨＰに順次新規情報を掲載しています。是非ＨＰにアクセスして活用してください。

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四 季 Vol.29

季報【15年・冬】Vol.29

2015年12月25日
中性子産業利用推進協議会〒319-1106 茨城県那珂郡東海村白方162-1 いばらき量子ビーム研究センター2F D201
TEL：029-352-3934 FAX：029-352-3935 E-mail：info@j-neutron.com URL：http://www.j-neutron.com/