コンパクト中性子源とその産業応用に向けた基盤技術の構築

日本では大型施設による放射光と中性子線の相補的利用により中性子線の特徴の理解が深められるにつれて、その産業利用への期待が大いに高まっています。中性子線の有する高い透過力や軽元素の識別能力などの特徴は、産業利用の分野でも分析・解析ツールとして広く活用されるべきです。しかし、実験室で利用可能なX線発生源と比較して、中性子線の発生源は研究用原子炉や大型加速器であり、その利用機会は著しく制限されています。中性子線の産業利用の裾野が拡大し、我が国の高い技術力・競争力の維持に貢献するためには、高輝度でコンパクトな中性子線源の開発と、その利用技術の高度化が不可欠なのです。 そこで本技術テーマでは、中性子線の産業利用に適した小型高輝度中性子線源から構成される分析解析システムの開発を目指して、その主構成要素であるコンパクト中性子源の基盤技術の確立と実証研究を推進します。 一方、測定・解析・分析技術としての中性子を含めた量子ビームの産業応用に対しては、多様なニーズが存在しています。例えば、イメージング技術と回折技術を駆使する技法の産業応用には、構造物検査、集合組織解析、複合材料解析、残留応力解析、リチウム電池や燃料電池の部材開発・動作環境解析、高分子材料開発などがあり、また、分析技術の応用としても、食品成分分析、多成分組成分析などと、多様な応用が想定されています。 そこで本技術テーマでは、具体的な測定対象、利用分野などを想定した上で、中性子線の特徴を活かした検出・可視化・分析システムの開発・実証研究を推進します。ここでは、コンパクト中性子源からの中性子線の制御・検出技術を高度化し、具体的な利用の用途に応じた計測・分析システムを構成する個々の構成要素の開発へと連なる基盤技術の開発・実証研究を取り上げます。 また研究の推進にあたっては、この制度の特徴である産業界と研究者との対話の場「産学共創の場」を活用することにより、産業界のニーズを常に共有し、研究者の基礎基盤研究に反映していくことで、世界をリードする独創的な基盤技術の構築を目指します。

国立研究開発法人科学技術振興機構

• 小型定常中性子源を用いた中性子透過撮像
• レーザー駆動中性子源の開発と高速ラジオグラフィへの応用
• 医療用加速器中性子源技術の産業利用への応用に関する研究
• 安全で取扱容易なコンパクト中性子源のためのターゲット・減速体・ビーム輸送系の研究開発
• 産業用コンパクト中性子源陽子加速器システムの小型化開発

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