【16年・春】】 Vol.30
中性子産業利用推進協議会

季報

Industrial Users Society for Neutron Application
2016年 月25日 発行
2016年3月25日

2 要望書の提出

2 J-PARC/MLFの2016Aにおける課題採択結果

3 ミュオン技術の紹介

4-6 研究トピックス

7 中性子産業応用セミナー

7-8 活動報告

8 お知らせ

世間から案外求められていること

先端科学技術の発展からモノづくりへ

四 季 Vol.30

1要望書の提出

J-PARC/MLFの2016Aにおける課題採択結果

KEK
3.1%
JAEA
17.7%
海外
13.5%

産業界
13.5%

大学
47.9%

研究機関
4.2%
イメージング 6.3%
全散乱装置 7.3%
材料構造解析装置
4.2%
残留応力測定装置
5.2%
単結晶構造解析装置
4.2
4.2%
垂直型反射率計
8.3%
8.3
水平型反射率計
10.4%

非弾性散乱装置
5.2%
生命物質構造1.0
解析装置 1.0%
ＤＮＡ
ANNRI 3.1%
7.3%
NOP 2.1%
BL08 3.1%
中性子源特性試験装置
5.2%
超高圧中性子装置
8.3
8.3%

高分解能チョッパー装置
3.3%
低エネルギーチョッパー装置
小角散乱装置 4.2%
9.4%

図1 2016Aにおける採択課題の申請元分類と装置別利用状況

2

四 季 Vol.30

表1 2016Aにおける産業利用採択課題
ビームライン

分類

BL02
ダイナミクス解析装置「DNA」
BL14
冷中性子ディスクチョッパー型分光器「AMATERAS」
BL16
高性能試料水平型中性子反射率計「SOFIA」
BL17
試料垂直型偏極中性子反射率計「SHARAKU」
BL19
工学材料回折装置「匠」

J-PARC
一般公募

BL22
中性子イメジング装置「螺鈿」
BL02
ダイナミクス解析装置「DNA」
BL15
CROSS
大強度型中性子小中角散乱装置
新利用者
「大観」
支援事業
BL17
試料垂直型偏極中性子反射率計「SHARAKU」

実験責任者

所属機関

増井友美

住友ゴム工業

首藤康之住友ベークライト

増井友美

住友ゴム工業川浦宏之

豊田中央研究所

平野辰巳

日立製作所

向井康博

関西電力

今川尊雄

日立製作所

茂木昌都

日産アーク

小川光輝

富士シリシア化学

小池淳一郎

DIC

永橋直也

石原産業

図2 J-PARC/MLFにおける2008から2016Aにおける産業利用採択課題の推移

ミュオン 技 術 の 紹 介
ミュオン散乱法

図2 原子炉を測定する場合のミュオン散乱法の検出器設置イメージ

図1 ミュオン顕微鏡の概念図

図3 東芝生産技術センターで組み立てたミュオン軌跡検出器

四 季 Vol.30

3

研究トピックス●J-PARC
J-PARC・SPring - 8・スーパーコンピュータ「京」を連携活用させた
タイヤ用新材料開発促進技術『ADVANCED 4D NANO DESIGN』
図2 シリカ界面ポリマーの構造
中 性 子 反 射 率 法 により、界面の深さ方向の分 布 を 測 定 。そ の 結果、シリカ界面にスチレンリッチ層があることを確認した。

図3 シリカ表面改質によるゴム分子の運動性と束縛量の変化
中性子準弾性散乱により、改質によりシリカ界面におけるポリマーの運動が変化すること（左図）、シリカ界面における束縛量が変化すること（右図）が分かった。
図1 タイヤ性能とゴムの時空間階層構造モデル

図4 耐摩耗マックストレッドゴム搭載タイヤ（コンセプトタイヤ）

4

四 季 Vol.30

先端鉄鋼材料の変形機構の解明

図2 TRIP鋼の負荷応力-負荷ひずみ曲線及び残留オーステナイトの相対体積率の変化
一般的な鉄鋼では変形中に構成相比は変化しないのに対して、TRIP鋼ではM相へ変態するためA相は減少する

図1 TRIP 効果の模式図

図3 変形中のTRIP鋼の構成相間の応力分配

中性子小角散乱によりフェノール樹脂の熱硬化反応過程を解明

四 季 Vol.305図1 硬化初期過程におけるSANSパターンの変化●茨城県ＢＬ
中性子と放射光を相補利用したLiイオン電池正極材料の充放電サイクルにおける結晶・電子構造解析

図1 放射光X線と中性子を相補的に用いて決定した結晶構造（a）結晶構造モデル、（b）サイクルに伴うLiの占有率変化、（c）Li（4hサイト）と酸素（4iサイト）間の電子密度分布6

四 季 Vol.30

中性子産業応用セミナー

セミナー会場の様子

宮川進
材料技術部担当次長

林眞琴技監
（茨城県）

活 動 報 告◆研究会●磁性材料研究会
12月21日（月）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「中性子散乱による磁性材料構造解析の威力」をテーマに開催しました。27名の参加がありました。
＜磁気構造解析への期待＞セッションでは、日立金属の西内武司氏から「量子プローブを用いた永久磁石材料の研究」、NIMSの三俣千春氏から「理論の立場から中性子研究に期待すること」と題してそれぞれ講演していただきました。次の＜各手法による磁気構造解析の特徴と実例＞のセッションでは、大山研司茨城大学教授、小野寛太KEK准教授、CROSSの鈴木淳市部長、林田洋寿氏、武田全康
JAEA副センター長（研究会主査）が、中性子回折法や非弾性散乱法などの測定手●電池材料研究会
1月12日（火）に研究社英語センターにおいて、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、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した。50名の参加がありました。
初めに、石垣徹茨城大学教授に茨城県材料構造解析装置の現状とそれを利用した電池材料研究について報告していただいたあと、基調講演として、菅野了次教
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、電気化学デバイスにおける中性子材料構造解析の歴史と現状から新材料探索の展望まで講演していただきました。そのあと、内本善晴京都大学教授と米村雅雄KEK特別准教授、久保田圭東京理科大学助教にRISINGプロジェクトの成果やLiイオン電池に代わるNaイオン電池の開発状況を報告していただきました。最後に、実際の電池材料構造の解析に重要となる「乱れた系」の解析技術に関し、大友季哉KEK教授と森一法の紹介と測定事例を紹介されました。
放射光などの他の量子ビームによる手法と比較しながら、中性子散乱による磁気構造解析の有用性を理解していただく場になりました。

会場の様子

武田主査（JAEA）

広京都大学准教授、木野幸一北海道大学教授にPDF解析やイメージング技術について講演していただきました。
電池分野における研究開発の変わらぬ活発さを反映した充実した研究会となりました。

会場の様子

菅野主査（東工大） 内本善晴京大教授●非破壊検査・可視化・分析技術研究会
1月20日(水)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、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した。35名の参加がありました。
最初の＜中性子を用いた可視化・分析武術＞セッションでは、J-PARCセンターの篠原武尚氏とJAEAの藤暢輔氏が「中性子放射化分析」と題して、それぞれBL22「RADEN」とBL04「ANNRI」の特長や利用研究状況を紹介されました。＜分析技術＞セッションでは、久保謙哉国際基督教大学教授が「ミュオンによる元素分析法の開発」、白井直樹首都大学東京助教が「地球・宇宙化学的試料におけるICP-MS と放射化分析の相補利用」、大図章氏(JAEA)が「小型中性子源を用いた核物質測定技術開発」と題して分析技術とその活用の仕方について講演されました。＜可視化技術＞セッションでは、上杉健太朗氏(SPring-8)が「放射光Ｘ線を用いた材料観察」、永谷幸則氏(生理学研究所)が「位相差透過電子顕微鏡の技術とその周辺」、横田秀夫氏(理研)が「多次元画像処理による非破壊解析」と題して、放射光、電子線による可視化技術や画像処理技術について講演されました。
中性子、放射光や電子線、さらには一般の分析技術としては馴染みの薄いミュオンまで幅広い技術を取り上げたため、活発な質疑応答がありました。

会場の様子

四 季 Vol.30

7

●金属組織研究会
1月29日（金）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、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した。
41名の参加がありました。
＜中性子利用の新しい測定・解析技術＞セッションでは、JAEAのハルヨ・ステフ
ァヌス氏とJ-PARCセンターの蘇玉華氏が最近注目されている中性子による鉄鋼材料構造解析法について紹介されました。＜非鉄金属材料解析における中性子利用＞セッションでは、千葉工業大学の寺田大将准教授とJ-PARCセンターの相澤一也氏、茨城県の林眞琴技監が代表的な非鉄金属材料であるTi、MgおよびAl系合金における中性子材料構造解析の活用例を紹介されました。＜小型中性子源による鉄鋼材料解析＞セッションでは、理化学研究所の大竹俶恵氏と北海道大学の大沼正人教授が、国内外で注目されている小型中性子源の開発と、それを利用した鉄鋼材料研究における活用状況について紹介されました。

新たな解析手法や小型中性子源による金属材料構造解析の実例も増え、金属材料分野における中性子利用が益々広がっていることを大いに感じさせる研究会となりました。

会場の様子●有機・高分子材料中性子構造解析研究会
2月16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、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」をテーマに開催しました。24名の参加がありました。
「広角 X 線および中性子回折データを利用した構造解析」に関して「無機・有機化合物単結晶の場合」を橋爪大輔氏（理研）、「結晶性高分子の場合」を田代孝二豊田工業大学教授が講演されました。次いで、小泉智茨城大学教授が「飛行時間法に基づく広角中性子回折実験の詳細と構造解析への応用」、日下勝弘茨城大学准教授が「飛行時間法に基づく小角中性子散乱実験の詳細と構造解析への応用」について講演されました。
J-PARC/MLF のパルス中性子による飛行時間法による結晶構造解析に関して初めての集中的な講義であり、参加者は熱心に聴講され、活発な質疑応答がありました。

会場の様子

◆茨城県
●茨城県中性子利用促進研究会「集合組織分科会」
12 月 15 日（火）に研究社英語センターにおいて、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、日本鉄鋼協会研究会I「小型中性子源による鉄鋼組織解析法」、「鉄関連材料のヘテロ構造・組織の解析研究」フォーラム、「材料の微視的集合組織の解析と制御」自主フォーラムが共催し、J-PARC/MLF 利用者懇談会が協賛して、「中性子による集合組織研究の現状と展
望 -iMATERIA における集合組織解析への展開 -」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、井上博史大阪府立大学教授が「集合組織の制御の重要性とその解析技術」、小貫祐介茨城大学助教が「iMATERIA による集合組織解析および相分率測定技術の現状」と題して講演されました。続く＜量子ビームによる集合組織研究＞セッションでは、日鉄住金テクノロジーの富田俊郎氏、鈴木徹也
茨城大学教授、理研の池田義雅氏、ならびに、佐藤成男茨城大学教授が集合組織に関する最新研究事例を紹介していただきました。
iMATERIA や理研 RANS による新しい集合組織測定技術の開発に対する期待の高まりから活発な議論がありました。

会場の様子

お 知 ら せ●平成28年度総会
日時：平成 28 年 7 月 21 日（木）10:20-12:00
会場：東京 秋葉原コンベンションホール
庄山悦彦副会長、伊藤洋一文部科学省科学技術・学術政策局長、ならびに、須藤亮運営委員長の挨拶のあと、第１号議案 平成 27 年度事業報告及び決算報告について第２号議案 会員の入退会について第３号議案 平成 28 年度事業計画及び収支予算についての３つの議案について審議する予定です。会員企業の皆さまだけでなく、非会員企業や大学、研究機関の皆様も参加できます。多くの皆様の参加をお待ちしています。

●平成28年J-PARC/MLF産業利用報告会
主催：J-PARC センター、（一財）総合科学研究機構
茨城県、中性子産業利用推進協議会
協賛：J-PARC/MLF 利用者懇談会
日時：平成 28 年 7 月 21 日（木）13:00 〜 22 日（金）16:35
会場：東京 秋葉原コンベンションホール
齊藤直人 J-PARC センター長と上田光幸文部科学省量子放射線研究推進室長の挨拶のあと、＜J-PARC/MLF セッション 1＞、＜J-PARC/MLF セッション 2＞、＜茨城県 BL 成果報告会＞、＜共用法装置報告会＞の４つのセッションに分かれて、J-PARC/MLF における産業利用成果を中心に 16 件報告していただきます。
また、＜特別講演＞として22 日午後に、細野秀雄東京工業大学教授に「鉄系超電導物質における新しい型の磁気秩序相」と題して講演していただきます。
多くの皆さまのご出席をお願い致します。

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。

中性子産業利用推進協議会
発行日
発行元

8

四 季 Vol.30

季報【16年・春】Vol.30

2016年3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/