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[NRIMNews1967-08.pdf](https://mdr.nims.go.jp/filesets/24fcf889-dc94-4a0c-ae92-3cee4a283292/download)

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吉村 浩

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[金材技研ニュース 1967 No.8](https://mdr.nims.go.jp/datasets/45cbd338-cd76-4eb8-9c49-777d154c8813)

## Fulltext

金材技研ニュース　1967　No.8i〇一．ゼE①o一一〇＝蜆⊂○箏○コーooo－o0＝あ○蜆oo．］o－Eo－ooo］一〇〇〕’0E0f000眈o〇一10－〇一眈○眈餉Eo．但≧里三…ω…Z－o○餉］o〕f←4πβ一γ同時計数装置　放射能の強さを表わす壊変率の絶対測定法として，もっとも代表的なものに4πβ比例計数管による方法とβ一γ同時計数法によるものとがある。β線放出体の壊変数の絶対測定法としてもっとも直接的なものは4π方向に放出されるβ線を全部計数することである。4πβ比例計数管はこれを目的としたものである。この方法でも試料の自己吸収，試料支持膜による吸収などにより，放出する放射線を全部計数するとは隈らない。この様な難点はあるが，β線放射体の核種ヨ2P，君5S，’5Ca，6ヨNiたどの絶対測定には有効である。　！回の壊変で1個のβ線と1個のγ線を同時に放射する核種（24Na，60Co，1釦I，19君Auなど）の絶対測定にはβ一γ同時計数法がよい。これはβ線計数管（G－M計数管）とγ線計数管（シソチレーショソ計数管）を用いてβ線γ線を計数する。そうすると計数管の効率，試料に対する立体角がわからなくても絶対測定が可能となってくる。　それでもなお核種や装置などによる補正は必要である。この補正量をきわめて小さくし高精度の放射能測定を行なうためβ計数管に4π比例計数管を用いたのが4πβ一γ同時計数法である。これは4π比例計数管とβ一γ同時計数法の利点を組合わせた方法で，4πβ比例計数管による方法では難点であった試料の自已吸収，試料支持膜の吸収が問題とならなくなった。　また，この方法は茗5Sや茗2Pなどβ線しか出さない核種の絶対測定にも応用される・それは　　　　　写真1　4πβ一γ計数装置　　　A，C：計数回酪　B：同時計数回路　　　D：シソチレーター　E：4π比例計数管　　　　　　　　仕　　　　様検出部　β検出器：4π比例計数管，箱形ガスフロー式タソ　グステソ芯線（0．05mmφ），測定ガス，Qガス　　γ検出器1Na1（T1）シソチレーター（11／・”φX1”）計数部　計数回路（スケーラー，増幅器，高圧電源）　同時計数回路（分解時問　1．5×10■5秒）Efficiency　Tracing　Technique　Methodと呼ぼれるもので，畠5Sや島2Pの核種と60C0を併用Lて行なうものである。R・I利用研究室においては，畠5Sをトレーサーとして用いた硫化物系非金属介在物の研究にこの4πβ一γ同時計数法をとり入れ利用をす∫めている。超電導線の長線加工法　超電導マグネットには現在のところNb－ZrやNb－Ti合金線が主に用いられているが，　その加工については（1〕新しい種類の合金であること（2〕ダイスに焼つきやすく加工がかなり難かしい合金であること13〕線の超電導特性が加工組織によって著しい影響をうけること　たどのため1つの研究課題として進めて行かなけれぱならたい。電磁部高純度金属研究室と工業化部総括室ではこの種の合金の長線加工技術を確立することが出来た。　アーク溶解と電子ビーム溶解で溶製された棒状鋳塊は溝ロール圧延（高温Ar零囲気中および常温）とスエージソグによって線に加工されたのち，約3mmφから線引機によって0．25mmφまで細線引きされる。中問焼鈍は3mmφ以上では1，050oC以上で，それ以下の径では785oCで行なった。後者の焼鈍では材料の加工性ならびに特性がともに改善される。線引き時にはダイスに焼きつくと線表面に傷を発生するので適当な潤滑を行なうことが重要である。摩擦試験機で摩擦係数μを測定した結果では微粒子黒鉛や二硫化モリブデソによる潤滑がこの種の材料に最も適当であったo　写真1に示した線引機はこの研究の目的に特に設計されたもので，引抜き力，逆張力ならびに図1に示した装置をとりつけると線引時のμが連続的に記録される。実際の線引時のμは黒鉛のみで潤滑した場合0．06～O．08，二硫化モリブデソを併用するとO．05～0．06となった。μは潤滑膜厚により変化するが潤滑剤の適当な調合と線速の調節によりほぽ一定値に保てる・この材料の最適ダイス角（引抜力を最小にするダイス角度）は断面減少率12～25％のとき18～20度であった。Nb－Zr合金線をO．76mmφから0．26mmφまで線引きしたときの引抜力を測定したデータの一例を図2に示した。図のl11二1の引抜力Pの計算値はμとダイスの半角αおよび変形応力σ祀を実測して次式から計算したものである。　P＝A2σ田｛（1＋μcotα）ln　A1／A2＋0．77α｝　Pの値は線の引張り強さの30～40％になる。なお，逆張力を加えると線の曲りやねじれを防ぎダイスに加わる圧力も減少出来る。　このようにして加工されたNb－Zr合金線は4，2oK，30KGの磁場中で約2，000A／mm2の電流を超電導状態で流すことが出来る。この超電導単線には連続的に銅鍍金がされ7本でよられたのち溶融Inを通して線の全長にわたり電気的に接触させ，写真2に1断面を示すようなより線ケーブルに加工される・このように線を並列化したより線は単線に比べて特性のばらつきが少たく，はるかに安定な性能をもった超電導線とたる。　　　　写真1実験用線引機1：巻胴　2：ダイス　3：潤泄剤塗布装置41測定装置の一部　　　　　ダてス荷重計　　1Q　線’・　　　　材　1　’　　　　　十　　　　　1　　　　　■　　　　　■　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　■　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　■　　　　　　’　　　　　血10　　　　一Pμ＝t・1・（1・・■1一呵一砒〕　　　　∵オソノログラフ図1分割ダイスによるμ測定装置紀’一．繊070065060055050045040035030025．　　　　　線　径　　｛nrm≠〕図250Zr－Nb線の引抜力写真2　より線の構造　1：Nb－Zr線　2：銅鍍金　3：In2r細い線の連続的欠陥検査と超電導マグネット線への応用　うず電流による非破壊検査法は，高い欠陥検出感度，はやい検査速度および検査の白動化の容易さなど管・線などの製造工程における欠陥検査法としてすく一れており，材料強度研究部非破壊検査研究室ではこれまでこの検査法について研究を行なってきた。　一方，超電導マグネット線の製造法に関する研究を進めていた電磁材料研究部高純度金属研究室および工業化研究部総括室では，長尺の超電導マグネット線の局所的な特性値のぼらつきが問題とされ線に存在する材料的欠陥が注目されていた・そこでこれらの研究室が協力して，超電導マグネット用Nb－Zr線の中問成品と完成品の欠陥検査および検出された欠陥が超電導臨界電流値に与える影響についてしらべ線の品質の向上をはかった。　検査に用いたうず電流検査装置の構成を図1に示す。被検査線は検査コイルを貫通して送られ，欠陥が存在する部分が検査コイルに入るとうず電流が変化して検査コイルのイソピーダソスを変化させ，検出ブリッジに不平衡電圧が生じてこれが欠陥の指示信号として記録される。Nb－Zr線完成品の直径は約0．25mmであるため，細い線に対して欠陥検出度のよい検査コイルが検討され，深さ約10μの表而の割れも容易に検出することができた。検査周波数は100～350kcを用いた。写真1に欠陥指示の例を示す。　検査による欠陥指示と欠陥状況との対応を断面検査コイル　　　　　　　　　　被検査線材　　　　検出　　　　増巾およぴ発振器　　ブ1」．ツジ　検波器r記録器　　図1　うず電流検査装置の構成下1　　　苗　　　　　写真1検査記録の例（試料NbZr　O．25mm細線，検査周波数300kc）の顕徴鏡観察によりしらべた結果，欠陥指示のあった部分では表而割れまたは断面形状の異状（歪み，断面積の変化）がみられよい対応を示した。検査指示の大きさと欠陥の大きさとは，ほぽ直線的関係をもつと考えてよい。　うず電流検査によって指示の表われた欠陥部（白然傷）と指示のない健全部および約1．5mmφの線に放電加工によって溝をいれた後線引きした人工傷部について，Nb－Zr線の臨界電流値Icを測定し欠陥の影響をしらべた。図2はその測定例として線に対する外部磁場の方位によるICの変化を示す。欠陥指示のあらわれた部分のほとんどは健全な線に比較LてIcの低下がみられ，また傷と磁場の方位関係に原因するICの磁場方位依存性がみられる。一個の割れが入った人工傷部（図2写真c）では，外部磁場が割れに対Lてほぼ直角な方向でICが極小となる二回対称の磁場方向依存性がみられる。白然傷部は人工傷部に比べて害1」れの深さが浅い割に一般にICの低下が大きく，傷の周囲に組織の変化が存在することが想像され，またICの磁場方向依存性が複雑となる。　以上のようなうず電流法による欠陥検査は超電導マグネット線における欠陥発生の防止や品質検査に大いに有用であった。　16　14　12挫10騨損8碑昧6鑓4　2　0X1O－A／o而！　　T＝4．2＾K　H⊥＝30，4KG　04590135180咀　　　　　　磁場方位図2欠陥部の横断面と磁場方位による臨　　界電流値の変化　（人工傷に対して平行な方位がO。）3　一帰朝報告　　　　　　　　金属化学研究部川瀬　晃　米国のアリゾナ大学の化学部主任教授HenryEreiserは物理化学，有機化学の分野から実際分析の分野にいたるまで該博な専門的知織の持主であり，特に溶媒抽出に関しては彼の明解な著書とともに有名である・彼の下で一度は研究をしたいと望んでいた私は約1年前からその希望を知らせておいたが，昭和40年5月も終りに近い頃突然Post－Doctora1Research　Associateの席ができたからすぐ来いとの知らせを受取った。すぐといってもこちらも仕事をもつ身，8月未まで待っていただくことにし，今想い出しても大変な忙しさで用意をととのえ家族一同アリゾナに渡ったのは8月27日であった。　アリゾナには沢山の大学はあるが，そのうちで大きいのはArizonaStateUniversityともう一つは私がいたUniversity　of　Arizonaの両州立大学で，いずれも学生数約2万の大学である。アリゾナは米国のSouthem　Western　Sectionにあたりメキシコに国境を接している。大学はメキシコ国境から67マイル北の，四方山に囲まれた人口約30万の州第二の都市Tucson（ツーサソ）にある。メキシコに近いだけにメキシコ系米人も多く，スペイソ語が下町では通用し，全体として私達の通念からいう“米国”とは異っている様に思われる。ここは冬，日中には20oC近くになり，絶好の避寒地として有名で冬には各州の人達で賑うし，老後をここで送る人も多い。夏は40oC位まで気温は上るが湿度が極端に低いため，日本のような不快さはたい。　大学は全部が赤練瓦で外装がしてあり，よく手入れされた芝生，フェニックスの樹との対比は見事である。化学部の建物はその中央にあり，ここで約36名の教授，助教授が研究している・　Freiser教授は写真で見た通り温和な人柄であり日本人に好意をもっておられるが，仕事の話はなかなかてきぱきとされている・チオキシソの誘導体の分析化学的性質を研究しようということになり内心1～2年でこんな大仕事ができるのかと心配になった。Freiser研究室には米国，英国，イソド，韓国，イラク，日本などから博士が約7名，大学院学生約4名がおり，それぞれ異ったテーマの研究をしている。大きた測定機械はそれぞれ小さた測定室に入れられていた。遠赤外，紫外，可視分度光度計，NMR，E　S　R，磁気天秤等々胸がわくわくるる様な機械がずらりと並んでおり，研究する楽しみで一杯になった。研究生活は期待していた通り快的そのものであった。空調のよく効いた実験室で，研究費の残金を算えることもなく，雑用もなく，ただ研究に専念できたのは恐らくここでの約1年7ヶ月の生活だけではないだろうか。Frsiser教授は大きた研究方針だけを与え，細かい指示はあまりせず，研究者にまかせておいてくれたが，討論は大変手厳しかった。　私達はよくコーヒーを飲んで各国の様子を同僚と話合ったが，学生達は実によく働き，よく勉強していた。夜中過ぎまで実験したり，12時の閉館まで図書館で勉強したりしている姿はごく普通のことである。250ドル位の補助金では不足なので，学位をとるまではと夫人が働き，勉強をたすけていた。米国の夫人はよく働くものだと感心した。また戦争の影響が学生の徴用いう型であらわれ，成積が悪いと引っぱられるので，命にかかわるにいって一生懸命勉強Lていた。この様に書くと歪の多い日本の生活を想い出されるのが，実際は明るく，お人好した国民であるといった所が本当の姿であった。　　　　　　　通巻第104号編集兼発行人吉村浩印　　刷奥村印刷株式会杜　　　　　　東京都千代田区西神田1の10発行所　科学技術庁金属材料技術研究所　　　　　　　東京都目黒区中目黒2丁目3番12号　　　　　　　　電話　目黒（712）3ユ81（代表）一4一