核燃用XRF
固体試料中の元素分析
主な仕様
| 装置名 | Rigaku Sumermini200 波長分散型蛍光X線分析装置 |
| 分析対象元素 | 11Na~92U (+O, F ?) |
| X線源 | Pd封入管 (50 kV, 4 mA) |
| 分光結晶 | RX26, PET, LiF(200) |
| サンプルチェンジャー | 標準付属(1回に11試料まで) |
| 利用 | 直接利用：5,000円/時間 (放射線業務従事者に限る) 依頼分析：50,000円/回 |
| 担当 | 鷹尾康一朗 |
| 連絡先 | Tel: 03-5734-2968, E-mail: takao.k.acm.titech.ac.jp |
核燃用XRD
結晶性粉末試料のX線回折パターンの測定。LYNXEYE 1次元検出器搭載のため、1スキャン1~2分程度で測定可。
主な仕様
| 装置名 | Bruker D2PHASER |
| X線源 | Cu封入管(30 kV, 10 mA) |
| 検出器 | LYNXEYE 1次元検出器 |
| 測定温度 | 室温のみ |
| 利用 | 直接利用：5,000円/時間 (放射線業務従事者に限る) 分析：50,000円/回 |
| 担当 | 鷹尾康一朗 |
| 連絡先 | Tel: 03-5734-2968, E-mail: takao.k.acm.titech.ac.jp |
核磁気共鳴装置
溶液試料のNMRスペクトル測定。有機物の同定・構造決定、溶液中の反応追跡。
主な仕様
| 装置名 | 日本電子JNM-ECX400P |
| 1H共鳴周波数 | 399.78 MHz |
| 測定可能核 | 15N以上の共鳴周波数を持つ低周波核(13Cの他、15N, 17O, 10B, 11B, 7Li, 23Na, 133Cs, 31Pなど実績あり) + 19F, 1H |
| 試料管 | φ5 mm * 7 inch NMRチューブ |
| 測定温度 | 通常は室温 ※−100℃~140℃も可能、応相談 |
| 利用 | 直接利用：3,000円/時間 (放射線業務従事者に限る) |
| 担当 | 鷹尾康一朗 |
| 連絡先 | Tel: 03-5734-2968, E-mail: takao.k.acm.titech.ac.jp |
元素分析装置
燃焼法により有機化合物もしくは金属錯体中のC, H, Nを定量。
主な仕様
| 装置名 | ヤナコテクニカルサイエンス MT-6 (オートサンプラーMTA-6付属) |
| 測定方法 | セラミック燃焼ボートに試料1~2 mgを入れ、950℃の炉内で完全燃焼、発生したガス(CO2, H2O, N2)をそれぞれ定量。 |
| 検出器 | 熱伝導度検出器 |
| 利用 | 依頼分析：3,000円/1試料 |
| 担当 | 鷹尾康一朗 |
| 連絡先 | Tel: 03-5734-2968, E-mail: takao.k.acm.titech.ac.jp |
単結晶Ｘ線構造解析装置
X線回折の原理に基づき、0.3 mm角程度の低分子化合物単結晶試料の結晶構造解析が可能。
主な仕様
| 装置名 | Rigaku RAXIS RAPID |
| X線源 | Mo封入管(50 kV, 40 mA) |
| 検出器 | イメージングプレート検出器 |
| 測定温度 | 室温のみ(試料吹付冷却装置なし) |
| 利用 | 依頼分析のみ(1試料：10,000円) |
| 担当 | 鷹尾康一朗 |
| 連絡先 | Tel: 03-5734-2968, E-mail: takao.k.acm.titech.ac.jp |
熱重量/示差熱分析
固体試料の熱分解挙動の測定。
主な仕様
| 装置名 | SHIMADZU DTG-60H |
| 温度範囲 | 室温~1,500℃ |
| 試料パン | 通常はアルミニウム(上限：600℃) ※アルミナおよび石英パンもあり |
| 雰囲気 | アルゴン, 乾燥空気から選択可 (流量：50~100 mL/min, 手動調整) |
| 利用 | 依頼分析：10,000円/1試料 |
| 担当 | 鷹尾康一朗 |
| 連絡先 | Tel: 03-5734-2968, E-mail: takao.k.acm.titech.ac.jp |
示差走査熱量計
固体試料の熱分解や溶融・凝固等の相変化における熱量測定。
主な仕様
| 装置名 | SHIMADZU DSC-60Plus |
| 温度範囲 | −140℃~600℃ |
| 試料パン | アルミニウム(上限：600℃) |
| 雰囲気 | アルゴンまたは乾燥空気 (流量：50~100 mL/min, 手動調整) |
| 利用 | 依頼分析：10,000円/1試料 |
| 担当 | 鷹尾康一朗 |
| 連絡先 | Tel: 03-5734-2968, E-mail: takao.k.acm.titech.ac.jp |
高周波誘導結合プラズマ発光分析装置
溶液試料中の元素分析(ppm~サブppmオーダー)。
主な仕様
| 装置名 | ThermoScientific iCAP 7200 Duo |
| 分析対象元素 | Li~U |
| 試料濃度上限 | 10 ppmまで |
| 試料量 | 通常10 mL/本 |
| サンプルチェンジャー | 1回に120試料まで設置可能(15 mLコニカルチューブ) + 標準液・ブランク・洗浄計10本まで(50 mLコニカルチューブ) |
| 利用 | 直接利用：3,000円/時間 (放射線業務従事者に限る) |
| 担当 | 鷹尾康一朗 |
| 連絡先 | Tel: 03-5734-2968, E-mail: takao.k.acm.titech.ac.jp |
高精度熱膨張測定装置
加熱に伴う試料の寸法変化（熱膨張）を高精度で測定できる装置です。
主な仕様
| DIL402CD（NETZSCH製） | |
| 測定可能温度範囲 | 室温～1400℃ |
| 測定雰囲気 | アルゴン、ヘリウム、大気 |
| 試料長さ | max. 25 mm |
| 試料直径 | max. 6 mm |
レーザーフラッシュ法熱拡散率測定装置
試料の熱拡散率、比熱容量及び熱伝導率の測定が可能です。
主な仕様
| LFA-457（NETZSCH製） | |
| 測定可能温度範囲 | 室温～1000℃ |
| 測定雰囲気 | ヘリウム、アルゴン、窒素、大気（室温のみ） |
高温示差走査熱量計
室温から高温領域までのセラミックスや金属材料のエンタルピーや比熱等の熱力学的特性を精度良く測定できる測定装置です。真空密閉構造をもつため酸化しやすい材料の測定も高純度雰囲気で行う事が可能です。
主な仕様
DSC 404 F3（NETZSCH製） |
|
| 測定可能温度範囲 | 室温～1400℃ |
| 測定雰囲気 | アルゴン、ヘリウム |
熱重量-示差熱分析装置（質量分析装置付属）
温度変化に伴う化学反応の重量変化と熱量変化を測定できる装置です。酸化や耐熱性などの評価に利用されます。付属の質量分析装置を使うことで、加熱中に発生したガスの分析も可能です。
主な仕様
| 熱重量-示差熱分析装置（TG-DTA）：TG-DTA 2020SA（Bruker製） | |
| 質量分析装置（MS）： | GC-MS,JMS-Q1500GC（JEOL製） |
| 測定可能温度範囲 | 室温～1400℃ |
| 測定雰囲気 | 大気、アルゴン、窒素、ヘリウム |
透過型電子顕微鏡装置
本装置（TEM）は、原子レベルでの観察を行うことが可能な高空間分解能を特徴とした電子顕微鏡です。
主な仕様
| H-9000（日立ハイテク製） | |
| 加速電圧 | max 300 kV |
| エネルギー分散型X線分光装置（EDS）付属 | |
粉末Ｘ線回折装置（フィリップス製）
X線回折（XRD）は、非破壊分析手法であり、粉末や固体等の相組成（結晶相）、構造、配向などを分析することができます。
主な仕様
| PW1700（Philips製） | |
| 対象試料 | セラミックス、鉱物、岩石、金属、合金等の結晶性固体試料 |
| 管球 | Cu |
| 電圧・電流 | ～40 kV・～40 mA |
粉末Ｘ線回折装置（パナリティカル製）
X線回折（XRD）は、非破壊分析手法であり、粉末や固体等の相組成（結晶相）、構造、配向などを分析することができます。この装置はデータ取得速度が速いことが特徴です。装置付属の解析ソフトウェアを使用することで、得られたデータから化合物の同定、定量、結晶化度、結晶子サイズ解析及びリートベルト法による結晶相の定量、結晶構造解析等の解析ができます。
主な仕様
| AERIS（Panalytical製） | |
| 対象試料 | セラミックス、鉱物、岩石、金属、合金等の結晶性固体試料 |
| 管球 | Cu |
| 電圧・電流 | 40kV・30mA |
| 解析ソフトウェア | High Score |
万能材料試験機
材料強度試験機の一つで、室温〜1600℃の曲げ強度、圧縮強度の測定が可能です。
主な仕様
| 1185型（Instron製） | |
| 試験温度 | 室温〜1600℃ |
| 試験雰囲気 | 大気（室温）、真空、アルゴン、窒素 |
酸素窒素分析装置
無機材料や金属中の窒素と酸素を分析する装置です。
主な仕様
| LECO製 |
小型高周波誘導加熱装置
高周波誘導加熱炉と試料水中落下ユニットを組み合わせた急速加熱・急速冷却熱衝撃試験できる装置です。ガス吹きつけによる急冷も可能です。
主な仕様
| Mu-αIV（SKメディカル電子製） | |
| 最高加熱温度 | 1000℃ |
電界放射型走査電子顕微鏡
走査型電子顕微鏡（SEM）は、試料表面の形状を高倍率で立体的に観察が可能な装置です。本装置は高輝度で細い電子プローブを発生する電界放出電子銃を持つタイプ（FE-SEM）で、分解能が高いことが特徴です。また、エネルギー分散型X線検出器（EDX）も付属しており、元素分析も可能です。
主な仕様
| S-4800（日立ハイテク製） | |
| 加速電圧 | 0.5～20 kV |
| エネルギー分散型X線検出器（EDX）液体窒素タイプ付属 | |
多目的高温炉
試料の焼結や熱処理に用います。最高温度は約2200℃です。常圧焼結、加圧焼結（ホットプレス）、ガス圧焼結が可能です。
主な仕様
| ハイマルチ5000（富士電波工業製） | |
| 最高温度 | 〜2200℃ |
| 雰囲気 | アルゴン、窒素、真空 |
誘導加熱式高温熱処理装置
誘導加熱による2000℃まで高速加熱が可能な装置です。温度制御と出力制御のモードがあります。
主な仕様
| Mu-αIV（SKメディカル電子製） | |
| 雰囲気 | アルゴン、窒素、真空 |
レーザー回折式粒度分布測定装置
レーザー回折・散乱法により粒子径分布を測定する装置です。
主な仕様
| SALD-7000（島津製作所製） | |
| 測定粒径範囲 | 15 nm～500 μm |
| 粒子分散媒 | 水 |
ゼータ電位測定装置
顕微鏡電気泳動方式を作用したゼータ電位測定装置です。
主な仕様
| ZEECOM ZC-3000（マイクロテック・ニチオン製） | |
| ゼータ電位測定範囲 | -200 mV〜200 mV |
| ゼータ電位測定粒子サイズ | 0.02μm〜100 μm |
高精度ガス／蒸気吸着装置
比表面積や細孔分布などの粉体特性を正確に測定できる装置です。
主な仕様
| BELSORP28SA（マイクロトラック・ベル製） | |
| 吸着ガス | 窒素 |
| 測定温度 | 77K（液体窒素） |
| 前処理温度 | Max～550℃ |
| 試料量 | 数mg～1 g |
小型卓上試験機
ビデオ式非接触伸び幅計が付属されており、高精度で信頼性の高い室温での引張強度試験ができる装置です。
主な仕様
| EZ-LX 500N(島津製作所製) | |
| ロードセル | 1 N及び500 N |
遮蔽体付ゲルマニウム半導体ガンマ線測定装置
ゲルマニウム半導体検出器は高いエネルギー分解能を有するガンマ線検出器です。試料からのガンマ線スペクトルの詳細な構造を測定することができます。また、遮蔽体により環境からの自然放射線バックグラウンドを低減しているため放射能の弱い試料でもガンマ線を計測することが可能です。
主な仕様
| 検出器 | HPゲルマニウム検出器 |
| 型番 | ORTEC GEM30-70 |
| エネルギー分解能 | ~ 2 keV @ 1.33 MeV |
| 検出効率 | 30%（3”NaI(Tl)検出器との相対値） |
ペレトロン粒子加速器装置
本装置は3MVペレトロン静電加速器です。主に陽子を加速し、中性子発生に利用されています。ビームパルス化装置を搭載しており、幅1.5 ns、繰り返し4MHzのパルス中性子ビームを供給可能です。パルス中性子ビームを用いることで中性子飛行時間測定が可能です。中性子ビームを用いて中性子核データ測定や中性子照射実験を行ことができます。また、実験エリアには、中性子照射中でも使用可能な高感度のNaI(Tl)検出器及びGe検出器があり、中性子核反応から放出される即発ガンマ線の測定が可能です。
主な仕様
| 加速器 | 米国National Electrostatics Corp.製Pelletron 3UH-HC |
| 加速器タイプ | シングルエンド静電型 |
| 加速電圧 | 1.0 – 2.5 MV |
| 加速粒子 | 陽子、重陽子、アルファ粒子 |
| 最大ビーム電流 | 10μA程度（陽子ビーム） |
| パルス幅 | 1.5 ns |
| 繰り返し | 4 MHz or 2 MHz |
| 中性子源 | 7Li(p,n)7Be反応 |
| 中性子エネルギー | 10 – 550 keV |
| 中性子強度 | 3×105 /s/cm2 (10-100 keV) |
千代田テクノル コバルト照射施設
千代田テクノル コバルト照射施設の詳細、利用につきましてはこちらをご覧ください。
希薄気体風洞
本装置は核融合炉の燃料吸排気系における非定常輸送現象解明に関する研究に利用されてきた。現在ではプラズマ風洞として、人工衛星推進器用プラズマスラスター、核融合炉周辺領域の原子分子過程、再結合プラズマレーザー、新規物質合成と表面改質、電離層現象の模擬など、プラズマ理工学の基盤研究に応用されている。本実験装置は高真空を目的としてものではなく、大量の気体を導入しても一定の真空度を保って実験が可能な点に特徴がある。
主な仕様
| 風洞内径 | 1mφ |
| 風洞長さ | 2.2m |
| 付属設備 | 20″油拡散エゼクターポンプ2台 12″メカニカルブースター1台 4″油回転ポンプ1台 三次元トラバース機構（常設） |
| 排気特性 | 排気速度10000r/sec（10－2Torr） 到達圧力2×10－4Torr |
過去の主要な研究課題
- 核融合炉の周辺プラズマに関する研究
- 低温プラズマの分光研究
- プラズマジェットレーザーに関する研究
- アークジェットスラスタに関する研究
超高真空光励起走査プローブ顕微鏡装置
固体レーザー励起チタンサファイア波長可変レーザーと超高真空走査プローブ顕微鏡との組み合わせにより、ナノスケール領域で物質の電子状態だけでなく光学物性も調べることができるユニークな装置である。
鉛・ビスマス腐食試験ループ
鉛合金冷却炉は固有の安全性を有し、エネルギー資源の維持と地球環境保全のため、将来の世界的利用に適している。この原子炉の開発上の課題の一つが、炉心・構造材料と鉛合金の共存性である。そこで、耐食材料開発のため、AlとSiを含有する高クロム鋼やSiC等を、速度2m/s、温度550℃の流動鉛ビスマス中に1,000時間以上浸漬させる実験を行っている。最大流量は6L/min、鉛ビスマス保有量は400kgである。
鉛ビスマス循環実験装置の主な仕様
| システム圧力 | 0.1～0.4 MPa |
| 鉛ビスマス保有量 | 450 kg |
| 試験部最高温度 | 550 ℃ |
| 最高流量 | 1x10-4 m3/s |
| 試験部最高流速 | 2m/s |
| 加熱器・冷却器容量 | 22 kW |
| 高温部構造材料 | 9Cr-1Mo鋼 |
| 低温部構造材料 | SUS316 |
| 試験部試験片ホルダー材質 | モリブデン |
化学蓄熱材料評価用熱天秤システム
エネルギーの有効利用のためにはエネルギー貯蔵技術が重要です。化学蓄熱技術は次世代の蓄エネルギー技術として高温度対応、長期間貯蔵の点で 期待されております。
本研究室では材料開発から実用までを検討しております。開発材料の反応性評価のために熱天秤重量測定システムが利用されております。開発された材料は原子力システムの核熱有効利用、負荷平準化、ならびに様々な産業、エンジンプロセスからの余剰熱を回収し有効利 用できます。 とくに本研究室で開発した酸化マグネシウム／水系化学蓄熱システムは200-350℃前後の中温熱を貯蔵・利用できる、他に類のないユニーク なシステムです。