JPS61191929A - 温度測定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は物体の温度を測定する方法と装置に関し、特
に回転する物体たとえばタービン翼の温度を測定する方
法と装置に適する。

〔従来技術〕

従来からたとえば回転するタービン翼の温度を測定した
いという願望があったが、適切な方法が開発されず、従
りて需要者の願望を十分に満足する装置は製造されなか
った。

〔発明が解決するべき問題点〕

この発明が解決するべき問題点は、先ず回転する物体の
温度を測るために、何のような技術を使用すればよいか
を決定すること、及びこのようにして決定された技術を
、十分に実用に供し得る装置を提供することにある。

〔問題を解決する手段〕

上記問題を解決するために、本発明に於ては、温度測定
をしようとする運動体である被検体を中性子ビームによ
りて照射し、照射された被検体の中性子に対する伝導特
性を測定し、上記測定の結果から被検体の温度を求める
という方式を採用し、本発明の装置には上記方法を実施
する手段を設けるようになりている・ 〔実施例〕 本発明の実施例を述べる前に、先ずこの発明を理解する
ための基礎知識を説明する。

モリブデンの原子番号４２を越える重い元素のアイソト
ープは中性子を散乱しまた吸収する場合に、しばしば強
い共鳴を生ずる。この共鳴の附近では、吸収に対する断
面積が非常に太き共鳴断面積襄は、十分の精確に次式に
より表わすことができる。

ぬ ここに、へは上記Ｅが共鳴時のエネルギＥｏに等しいと
きの断面積であり、ｒは共鳴の巾を示す。

この発明に於て特に重要な点は、共鳴中ｒとエネルギＥ
ｏとの比で表わされる共鳴の尖鋭さである。最も鋭い一
連の共鳴を示す元素は原子番号２が７０≦２≦７６の範
囲にある元素、並びにトリウム及びウラニウム（Ｚ＝９
０及び９２）である。中でもタンタルＴＩＬ号１は顕著
な一連の共鳴を示す極めて重要な元素であり、その断面
積は中性子エネルギの関数として第１図及び第２図に示
されている。又第３図乃至第１０図には、上記元素に近
°いモリブデン、ハフニウム、タングステン及びレニウ
ムの室温及び１０００°Ｋに於ける断面積が中性子エネ
ルギの関数として示されている。夫々の元素に含まれる
共鳴の数は、ハフニウム及びレニウムに於て大きい。そ
れは質量数人が奇数である２個のアイソトープを含むた
めでもある。中性子捕獲に続く励起の程度は、この場合
（奇数の質量数２個を含む）大きくなる。このことは低
エネルギ共鳴の数を決定する上に重要な要素である。第
１１図は中性子捕獲に続いて生ずるｒ線放射の巾ｒｒを
、原子核の原子量の関数として示した図である。この場
合の食中ｒは上記ｒｒと７’ｎとの和で表わされる。こ
こに７’ｎは個々の共鳴について広く変化するが、通常
ｒｒより小さな値をとる。図は質量数Ａが〜１８０であ
る原子核すなわちハフニウム、タンタル、タングステン
及びレニウムに対してはｒ、は低い（〜６０　ｍｅＶ　
）こと、質量数人が１５０≦Ａ≦１９５及びＡ）２１０
ｆ）値をとるときは最も狭い共鳴状態をとり、従りて温
度測定にとって特に適当であることを示している。

都合のよいことに、高温用の多くの合金に用いられるハ
フニウム、タンタル及びタングステンは、１７６≦Ａ≦
１８６の質量数Ａを有し、狭い共鳴状態を示すので、上
記元素は離れた所から被検体の温度を正確に測定するの
に適していることがわかる。

共鳴状態の温度変化に対する感度は、ドツプラ効果によ
って変化する。すべての物質に於て、原子従って原子核
は静止することなく、次の（２）式の実効値で表わした
速度Ｖで（ｋ＠／ｓｅｅ漣動している。

ここにｋはゲルツマン常数であり、Ｔ”は実効絶対温度
、Ｍは原子核の質量、人は統一質量単位であられした原
子量である。上記Ｔ３Ｃとでは後に（３ａ）式に示す関
係があり、低温度に於ても原子はデバイ温度θ。によっ
て定まる振動運動を行なっている。ＴＸとＴとの上述し
た関係は次の（３１）式のごとくであり、低温度ではＴ
Ｘはθ。に接近し、Ｔがθ。より高いときは次の（３ｂ
）式ように表る。

上記θ。の値は元素に応じて第１表から選択することか
できる０表かられかるようＫＴｘ＝Ｔとして計算を行な
っても、室温又はそれより上の温度に対しては、大きな
誤差を生じない０合金の少量成分に対しては状況は上記
と異るが、上記少量成分の元素に対して、上記θ。の値
を用いても差支えない。

標的となる原子の運動の結果、相互作用の実効エネルギ
は次の（４）式に示すＥｃに変化する。

ここにμは次式により算出される値である。

父上式のＵは中性子の入射速度でおり、θはＵとＶの運
動方向の間の角度である。従りてＥの値は次の（５）式
のように広がる。

（５）式の正負の符号は、（４）式の可θに代入したー
ｌ第　　１　　表 散乱断面積　共鳴数　平均自由ｋｌス　デバイ温度（バ
ーン）　　　（３−５０ｅＶ）　　　　（３）　　　　
　　　（’Ｋ）ｋｌ　　　１．４５　　　　　　　　　
１１．５０　　　３８０Ｔｌ　　　４．３　　　　　−
　　　　　４．１３　　　３６０Ｃｒ　　　４．３　　
　　　−　　　　　２．８１　　　４８０Ｆａｌｌ。５
　　　　　　　　　　　１．０３　　　４００Ｃｏ　　
　９．０　　　　　　　　　　　１．２２　　　３８Ｏ
Ｎ１　　１７．５　　　　　−　　　　　０．６３　　
　３９０Ｃｕ　　　７．６　　　　　−　　　　　１．
５５　　　３１ＯＮｂ　　　６．４　　　　　−　　　
　　２．８２　　　２５０Ｍｏ　　　５．５　　　　　
１　　　　　２．８５　　　３８０Ｈｆ　　　−２８−
２１０ Ｔａ　　　　−１１−２３０ Ｗ　　　　−８−３１５ Ｒｅ　　　−２２−２７５ （注）共鳴は最大断面積が１００パーン以上のとき生ず
る。

散乱断面積及び平均自由ノ４スは、その値がエネルギ領
斌の大部分に亘ってほぼ一定である場合に与えられる。

及び＋１の符号に基づくものである。エネルギの上記広
がりの実効値は、熱運動のマクスウェル分布について合
計したとき、相互作用エネルギに対する高精度のがウス
分布Ｂ（Ｅ）を生ずる値をもっている。

ここにΔは上記相互作用エネルギの広がりの実効値であ
り、次によりて表現される。

（６ｂ） ここにＥｎはｅｖであられされ、ＴＸは絶対温度で表現
される。上記の式からΔは中性子エネルギＥｎとともに
増加し続けることに注目せねばならまい。

上記のように熱による振動に基づいてそれぞれの共鳴を
示す曲線は広げられ、該曲線の高さ及び巾は影響を受け
る。そのため、共鳴曲線の形は前記（１）式からの作用
線Ｑａｖ　１ｉｎｅ）と上記関数Ｂの重畳積分によって
定められる。従って中性子エネルギーｎに対する断面積
は、上記重畳積分により次の（７ａ）式によって表わさ
れる。

通常行なわれるように、 Δ を用いて（７ａ）式を変形すれば、次の（７ｂ）式が得
られる。

上記式（７ｂ）は数字を入れて計算することができる。

ｙの値の変化は共鳴部分を横切る次の範囲に選ぶのが適
当である。

一１０≦ｙ≦１０ 又２の種々の値はドツプラ効果と曲線の本来の巾の両値
の比を示す。

次上記説明に基づいて、測定で得られた結果を説明する
。先ず所要の測定ができる炉を準備し、中に中性子源を
装着する。第１２図は、実験に使用する諸装置や器具の
配置を示す略図である・第１２図に於て、１で示される
標的及び減速器は、プロトン２による衝撃を受けて１中
性子を発生する。符号３は中性子ビーム用のコリメータ
であり符号４及び５は真空の輸送管であり、符号６は中
性子ビームが被検体すなわち測定試料７に向けて通過す
る開口である。被検体すなわち測定試料７は真空ポンプ
９によって吸気された炉８の中に配置されている。符号
１゜はヘリウム中性子検出器である。該検出器１゜は直
径１個の、円筒状に形成され、供給された電子信号の演
算に用いられる電子回路１１に結合されている。中性子
の照射は炉を用いたときと用いないとき及び、薄いタン
タル箔を用いたときと用いないときについて行なわれる
。これは試料の測定及び検査を行なう場合の比較の基礎
を得るためであり、中性子の上記照射は次のように行な
われる。

ｂ）　ロールスロイス（ＲＲ）から供給された厚さ８　
ｗ　Ｏ板ｔ　用’／’、ｘ温（ＲＴ）４６５℃、６３０
Ｃ及び７３０℃に於て行なう照射、 ｃ）１０６μｍの厚いタンタル箔を用い、室温（ＲＴ）
、４６５℃及び６３０Ｃに於て行なう照射、である。

上記照射を用いた測定結果は、中性子の到着遅れに対す
る温度の影響が極めて大きいことを示している。第１２
図に示すＡ、８間の距離、すなわち中性子ビームの走行
距離は３１．８ｍに形成され、１１１１μｍｅｃの遅延
は中性子エネルギ４２８ｅＶに相当する。又タンタルの
場合、スＲクトルを見ると強い共鳴が見受けられる。更
に中性子分布に於ての多くの特徴が見出される。

たとえば共鳴の数はこの実験の中性子ビームに関与した
物質に基づいて定まる。共鳴の無秩序的な発生は減速器
に近接する中性子ビームの中に存在するカドミウムに基
因する。上記のカドミウムは非常に遅く到着して不都合
な・ぐルスを発生する熱中性子を除去するために用いる
ものである。

第１４図は２種類の照射の比較の効果を示す。

一方の照射はタンタル箔を用い、他方はタンタル箔を用
いずに行なわれた。図には伝導関数が示されている。図
にはタンタルに関するもののみが示され、背景を示す伝
導関数はは＃′！ｉ′１の値に約１％の変動が乗った曲
線で示されている。

第１５図には、ロールスロイス製の厚さ８■の材料を室
温で測定した結果が示されている。

図の曲線を見ると、多くの深い降下部分が明らかに見ら
れる。これは測定材料の中にメンタルの他にハフニウム
とタングステンが入っているからである。第１６図の測
定は、第１５図の測定に対して、材料を７３０℃に於て
測定する点のみが異り、その他の条件は同じである。第
１５図と第１６図とを比べると一見して、大きな相違が
ないように見えるが、第１の中性子蓄積に於ての毎秒の
中性子数を、第２の中性子蓄積に於ての毎秒の中性子数
で割りて商を求めると、両図に示された測定結果の差違
が明らかとなる。

すなわち何も相違が無いならば、両者を比較した時間帯
に於て上記の商は１になるはずである。

しかし第２１図を見るとそのようになっておらず、共鳴
の部分はいずれも共鳴曲線の第２次導関数にほぼ類似し
た形、すなわちクレータ状によって置きかえられている
。

第１８図及び第１９図はその結果を示している。但しこ
の曲線は、上記の各時間帯に生ずる統計的誤差が含まれ
た状態になりている。中性子照射の間の温度の相違に基
ずく中性子カウントによって得られる２つの計数にまで
及ぶ変化に対して、温度による効果は大きい。一対の温
度のそれぞれで得られた測定データはほぼ同じパターン
を示し、それによれば、温度測定の精度ΔＴが１０°に
である。又すべての共鳴が１０．５ｅＶ以下で発生すれ
ば、上記精度ΔＴは減少し±５１１Ｋとなる。

第２０図は４ｅＶの共鳴の場合の、温度による影響を示
す図である。この共鳴曲線は２つの曲線を混ぜたもので
ある。その第１はタンタルの九めに、１１１１＃ｅｅの
遅れを有するもの、その第２はタングステンのために、
１１３０μｓｅｃの遅れを有するものであり、その結果
クレータ状をなした別形状の曲線が形成された。

第２１図と第２２図は第１５図の作用データ（ｒａｗ　
ｄａｔａ）の拡大図である図には多くの共鳴が生ずるも
のと考えられる。カドミウムは低速の中性子を除去する
ために用いられているが、エビサーマル領域に於ても、
若干の作用をなす。

以上の説明をまとめると次の如くなる。すなわち、本発
明の装置では、熱によるド、ｆう効果による原子核の共
鳴現象が、中性子照射によるラジオグラフィ用グローブ
で、遠隔測定が可能であり、測定試料への挿入が不用な
温度測定用のグローブを製作するのに利用される。この
装置が有する利点は、次の如くである。すなわち原子核
共鳴曲線の広がりは、特定の原子核を含む物質からなる
物体の温度を表わすノ４ラメータとして用いられるが、
中性子ビームの中の他の材料の温度を示すノクラメータ
としては用いられない。従って、たとえば数センチメー
トルの厚さの鋼材に囲まれた装置の中の原子核共鳴の温
度を測定するプローブとして使用することができる。又
更に運動する物体の温度と、静止していて同じ組成を有
する物体の温度を機棹的ドッグラ効果を用いて区別する
ことができる。原子番号２が４２及びそれ以上である大
抵の元素は適切な共鳴を行なうことができる。ハフニウ
ム、タンタル及びタングステン（高温合金に共通的に用
いられる）は特に勝れている。

物体の温度を測定するには、先ず該物体の中の所定の元
素に対する一連の更正曲線を用意する。上記更正曲線は
参照温度に於ての中性子強度と、共鳴条件の前後の種々
の予め定めた既知の温度に於ての中性子強度との比を明
示するものである。次に未知の温度の被検体について、
更正曲線作成の場合と同じ元素と同じ共鳴に対して、上
記参照温度の中性子強度と未知の温度に於ての中性子強
度との比の関係を示す曲線を作成する。次に上記曲線と
前記更正曲線を比較し、上記曲線と最も類似する更正曲
線を選択すれば、未知の温度に対する温度の値が所定の
精度内で求めることができる。

第２３．２４及び２５図には、この発明の中性子検出器
の程々の形式を示している。第２３図は中性子の長手方
向断面の部分を示し、第２４図は第２３図のＸ−Ｘ断面
を示し、又第２５図は中性子検出器の中性子が供給され
る前部を示す。中性子検出器は１対のアルミニウムブロ
ックを具備する。これらのアルミニウムブロックの間に
は、中性子の進行方向に行くに従って、次第に薄くなる
通路１４が形成されている。アルミニウムブロック１２
．１３の中Ｋ、全体で２５個の横向きの空所１５が形成
され、その中の１２個は上記アルミニウムブロックの　
　　−一方に設けられ、１３個は他のブロックに設けら
れている。一方及び他方のブロックは第２３図に示すよ
うに、交互にずれた位置に配置されている。各空所１５
と通路１４の間には、長方形状のヨウ化リチウムを用い
たシンチレータ１６がアルミニウム箔１７と対向して設
けられている。又各空所１５の対向側には、各空所に収
容される光電増倍器ＰＭＡ及びＰＭＢが配置される。

第２５図に示すように、通路１４の中性子に対する入口
開口の形状及び寸度はホウ素の調節部材によって定めら
れる。参照符号１９は、光電増倍器用のＯリングを示す
。各シンチレータ１６の代表的な寸法は、約５０箇Ｘ１
ｏ■Ｘ１ｍで該演算回路は、中性子エネルギによって定
まる中性子到着時間を測定するために第２３．２４及び
２５図に示した検出器と協働する。第２６図の回路は対
応する１対の光電増倍器ＰＭＡ及びＰＭＢ用に用いられ
る。それぞれの対の光電増倍器は次に示すような回路を
もっている。光電増倍器ＰＭＡ及びＰＭＢの出力は、３
０ｎｓのノ９ルス整形器２０（このパルス整形器は２つ
の出力を加算する働きをなす）へ、及び１対の１００ｎ
ｓ遅延回路２１及び２２の該当するものに供給される。

パルス整形器２０の出力は１対のトリが回路２３と２４
に供給され、トリガ回路２３は約０、３　ＭｅＶと検出
された粒子エネルギ（γ線の存在に当応する）をトリガ
するようにセットされ、トリガ回路２４は約３．５　Ｍ
ｓＶで検出された粒子エネルギ（１個の中性子の存在に
対応する）をトリガするようにセットされている。トリ
ガ回路２４の出力はｆ　−）　／＃ルス発生器２５と第
１のタイミング回路２６に供給され、トリガ回路２３の
出力は第２のタイミング回路２７に供給される。５０　
ＭＨｚのマスタクロック２８はカウンタ２９を駆動し、
該カウンタはライン３ｏ上のパルスによって、中性子源
に対するタイミングパルスと同期的なｒ−）信号を受け
、カウンタ２９はタイミング回路２６及び２２のための
タイミング信号を制御する。タイミング回路２６及び２
７の出力は対応する待機用記憶３１および３２に供給さ
れる。、・、上記待機用記憶３１および３２の出力は、
中性・子およびｒ線の到着時間に対応する。ｒ−トパル
ス発生器２５はｆ−）パルスＧ１．Ｇ；！、Ｇ３及びＧ
４及びクロ、り２６に供給されるレディ／ＪＰルスを発
生する。遅延回路２１は積分器３１．３２及び３３をダ
ートする。

遅延回路２２の出力はｆｆ−トされた積分器３４゜３５
及び３６に供給され、積分器３１乃至３６の出力はＡＤ
変換器３７乃至４２にそれぞれ供給される。典形的々時
間パルスとその波形は第２７図に示される。

光電増倍器ＰＭＡとＰＭＢの出力の一致を求めることは
特別有用でない。何故ならばすべての信号及び背景に関
する処理はともにパルスを生ずるからである。各光電増
倍器の出力は全出力の５乃至９５チであるのが通常であ
る。従って双方の出力の合計値によってトリガが行なわ
れるのが最もよい。該合計値は中性子を選別するように
セットされたトリガ回路２４と、背景をなすｒ線を検出
するための、０．３　ＭｅＶに相当する極めて低レベル
にセットされているトリガ回路２３に供給される。

トリガ回路２４に中性子パルスが検出されたのに続くロ
ジックパルスにより、ダートパルスＧｌ、Ｇ２及びＧ３
とともにリセットパルスＧ４が形成される。主パルスは
Ｇ２であシ、その長さはシンチレーションの長さにほぼ
該当する。ノ々ルスＧ１及びＧ３はその区間を中性子の
シンチレーションのすぐ前及び終に検査し、その結果他
の中性子又はｒ線がすべての背景に及ぼす影響を測定す
ることができる。上記リセ。

トパルスは、ｒ−）ノ々ルス発生器が更に中性子を受は
入れることを可能となるように作用し、ＡＤ変換器と適
合するように、ｆ　−）　／４’ルスＧ２の終端の後に
約１μｓｅｃの追加遅延を必要とする。ダート／クルス
発生器２５は、トリガを与えるすべての中性子の時間に
続くフラグを発生の遅延されたパルス信号を受は入れる
。主パルスはたとえば１０ピツト用でなくてはならず、
主ノ々ルスの他の補正に用いられるノクルスは８ピ、ト
でよい。中性子の実際の出力時間は０．２μｓｅｃの精
度を必要とするが、背景補正のためには、検出される中
性子と、汚染中性子又はγ線との相対的時間は更に精密
でなければならない。　　　”従りてマスタクロック２
８は５０　ＭＨｚの信号によって駆動される。

中性子源のタイミングノＪ？ルスと、今問題とする最低
速の中性子との間の時間は〜２０００μｓｅｃである。

これはマスタクロックの１０サイクルに相当し、従って
１８ビツトを必要とする。第１の解析の時間にたとえば
３個の中性子が到着するのを逃さず検出するために、計
測できないとしても、それぞれの時間を知る必要がある
。

そのために待機用の記憶装置３２が用いられる。

明らかに、積分器３１及び３４によって検出された信号
に応することが可能なように、解析Ｋかかるよシ前に、
いずれの中性子の時間をも知る必要がある。遅い中性子
の時間はピット数を節約するために、追加時間を用いて
表現される。

背景のｒｙｓａ’ｅルスに対処する手段は非常に類似し
ている。補正を行なうためには、２つのノ母ルスの最大
値のみを用いるのみでよい。しかしもう１つ多い方が安
全である。中性子トリ力に関する増分時間のみを用いる
ことが必要であるにしても、ｒ線に対しても中性子・母
ルスの後とともに、若干早く測定を行なう必要がある。

２台の待機用の記憶装置３２の出力は、それぞれの中性
子に対１０８ビツトを含んでいる。

最大の増分時間はりセットノヤルスによって終了する、
たとえば４μ８ｃｃの時間であシ、これはマスタクロッ
クの２０　Ｑ　ｔｚルスすなわち８ビツトに相当する。

従りて必要なピット数を１８と、５×８の和である５８
に減らす事ができる。

２５台のシンチレータは互に独立に動作する。

宇宙線による背景の場合と相違して、ｒ線ビームの検出
の一致は期待できない。従って全体の装置は２５台の１
個の中性子毎に１６４ピツトの信号を発生する互に独立
なユニットとして動作するのである。

各検出器が中性子を検出できる最高速度は、毎秒４×１
０個である。従って各中性子源に対して４　Ｘ　１０５
ｘ（２Ｘ１０３）μｓｅｃ　、すなわち毎検出器毎に８
００中性子という時間パルスまで使用できる。これは全
装置に対してパルス毎の２Ｘ１０’に相当する。毎秒５
０中性子の中性子ノクルスを形成するために、カウント
される中性子の全数は毎秒〜１０’個である。このため
に全体では毎秒１．６　Ｘ　１０ビツトの信号が形成さ
れる。このような割合に於て、有効な照射は約１０００
秒以下の間に得られる。

１個の元素の性質を検査し、これを理解するために、温
度を知るために用いられるデータの割合及び全部のデー
タは、バッファ及びビデオレコーダを用いて取扱うこと
ができる。しかし全装置は高い平均データ速度及び全照
射に対応する極めて多数のデータ（このデータは１０８
乃至１０個の中性子の検出に相当する）を形成する。

はトリガを発生する特別のシンチレータと２つの光電増
倍器間の光の仕切シによって行なわれ、そしてすべての
位置に関する情報は２０００個の素子の中に収められて
いる。その結果、各検出素子に対して８０までの画素が
許容される。

このことは各中性子パルスに対して検出される光電子の
数が約１０４個である場合にも有効にデータ処理ができ
るということである。中性子のエネルギは時間で示され
、その時間は中性子源から、複数個のシンチレータまで
の距離の相違に基づく許容差を与えられている。この中
性子エネルギは最大エネルギの領域に於ても、その分解
能を大きく減少されることなく、２０００の直線的の素
子の中に収められる。従って全体から見て、適切な中性
子照射（約１０個の中性子）のためには、１つのタイム
スロッ）（ｔｉｍｅｓｌｏｔ）毎に〜２５０個の中性子
の照射を行なえばよい。温度測定のために、温度を生ず
る１００個に達する位置決め用画素のグループについて
調査し、グループ分けは、標的、該標的の中性子に対す
る減衰特性、及び位置による減衰特性の変化に関連して
定めることが必要であることがわかった。

従って、目的は２０の領域に於て、視野の範囲の温度を
独立かつ有効に測定ができる方法と装置を提供すること
であり、これらの測定のそれぞれは、すべての中性子エ
ネルギ１〈Ｅ（１００ｅＶの範囲に含まれ、一般に複数
個の有用な共鳴を含むものである。上記の共鳴は１個の
物質から生ずるものでもよし、又共鳴可能な異る物質に
よりて生じたものでもよい。

上記目的を達成するために、背景をなすγ線又は重畳さ
れる中性子ノクルスは、除去又は減少されねばならない
。そのようにしないときは中性子の位置は誤まりて測定
されることとなる。

背景となるノクルスのエネルギとタイミングに対して、
光電増倍器の生ずる効果は、シンチレーションの持続時
間及び光電増倍器からの）９ルスのサイズによって大き
く変化する。当然、２つの中の小さい方は破損しやすい
。しかし都合のよいことに、受は入れられる最小の信号
は視野の縁にある。視野の中心に近い部分では、比は通
常約３対１又はそれ以下である。与えられるべき補正は
調節可能であシ、しばしば個々のシンチレータに対して
適合するように調節される。

上記補正は、不都合なパルスの回数に依存して行なわれ
る。この不都合なパルスは待機用の記憶装置の出力から
得られ、信号の振幅はｅ−トされた積分器３１．３３．
３４及び３６によって定められる。演算された補正があ
るしきい値を超過すると、中性子は排除されねばならな
い。

標的が静止しているとき、各画素を形成するために検出
されたすべての中性子からのデータは、ともに記憶され
る。しかし標的が回転しているときは、センシティブ時
間の間に画素からなるフィールドを横切る標的の運動は
許容され、標的の所定の部分のそれぞれを透過した中性
子からのデータは、ともに記憶される。上記の作業は、
中性子源からの伸性子の各・々ルスに関する角速度、及
び標的の回転軸を知るならば直ちに行なうことができる
。

回転する標的からのデータの解析には、中性ビームの方
向に沿った速度の分速度の影響を許すという条件が含ま
れている。このことは、共鳴の位置を移動させる。その
移動の量は、測定したデータから得ることができるし、
又中性子ビームの位置と方向に対する回転の方向と速度
及び回転軸に関する知識から得ることもできる。

第２８図は中性子源の略図である。超電導を用い、約０
．５　ｍの直径をもつサイクロトロン加速装置４３はＨ
＋イオンを発生する。上記イオンは、寸法がほぼ１．　
ＯＸ　０１７ｍの貯蔵リング４４の中に電磁作用を利用
して束縛される。貯蔵リング４４からのＨ＋イオンは減
速器４６の液体リチウム標的４５に供給される。上記液
体リチウム標的４５は極めて多くの水素を含有し、約１
０ｃＩｎの巾を有している。減速器４６を囲んで、自然
のニッケルＮ：讐Ｓで形成された反射器４７が設けられ
ておシ、反射器４７を更に囲んでウラニウムＵ２３８の
ブランケット４８が設けられている。中性子は出口４９
から送出される。上記構造に変えてター）ｆ、ト４５は
ベリリウム、又は若し４０　ＭｅＶ又はそれ以上の高エ
ネルギビームを使用するならば、ウラニウムを用いても
よい。減速器の材料は、高密度のポリエチレンを用いて
もよし、又固体の枝なしパラフィン又はＮ２Ｈ４・Ｈ２
Ｏを用いてもよい。父上記貯蔵リングの代りに、加速器
の外部に貯蔵器を設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１０図は、中性子エネルギ（ｅｖ）と断面
積の対数値との関係を示すグラフで、各図に使用した物
質と測定時の温度は次の如くである。 第１図は、タンタルＴａで２９０’にの場合、第２図は
、メンタルＴａで１０００°にの場合、第３図は、モリ
ブデンＭｏで２９０°にの場合、第４図は、モリブデン
ＭＯで１０００°にの場合、第５図は、ハフニウムＨｆ
で２９０’にの場合、第６図は、ハフニウムＨｆで１０
００°にの場合、第７図は、タングステンＷで２９０’
にの場合、第８図は、タングステンＷで１０００’にの
場合、第９図は、レニウムＲｅで２９０’にの場合、第
１０図はレニウムＲｅで１０００’にの場合、である。 又 第１１図は質量数Ａとｒ線照射によって生ずる共鳴中ｒ
γの関係を示すグラフ、 第１２図は本発明の装置の一実施例の構成と配置を示す
概略図、 第１３図は第１２図の装置にタリウムを使用して室温に
於て行なった測定で得た遅延時間ｔ（μＢ）と強度（μ
５−１）との関係を示すグラフである。 第１４図乃至第２２図は上記第１２図の装置を用いたも
ので、横軸に遅延時間ｔ（μＢ）を縦軸に強度比を目盛
シ、両者の関係すなわち伝導関数を示している。 第１４図はタンタル箔を用いたときと用いないときの測
定から求めた伝導関数を示す。このときのタンタルは２
７μｍ、測定温度は４７５℃である。 第１５図はロールスロイス社製８ｍの材料（以下ＲＲ−
８と記す）を用い、室温（ＲＴ）に於て測定した遅延温
度ｔ（μＢ）と強度（μｌ−１）の関係を示すグラフ。 第１６図はＲＲ−８を用い７３０℃で測定した遅延温度
ｔ（μＢ）と強度（μ８　）の関係を示すグラフ、 第１７図は使用材料ＲＲ−８、測定温度７３０℃で求め
たｔ（μ８）と強度比との関係を示すグラフ、 第１８図、第１９図及び第２０図は使用材料ＲＲ−８、
測定温度７３０℃で測定したｔ（μＢ）と強度比の関係
を示すグラフ、 第２２図は使用材料ＲＲ−８、測定温度室温で求めたｔ
（μＢ）と強度（μ５−１）の関係を示すグラフ、 第２３図、第２４図及び第２５図はそれぞれ中性子検出
装置の例を示す図、 第２６図は電子信号演算回路を示す図、第２７図は典型
的なタイミングノ臂ルスとその波形を示す図、 第２８図は中性子源の回路を示す図、 である。 １・・・標的及び減速器、２・・・プロトン、３・・・
コリメータ、４，５・・・輸送管、６・・・開口、７・
・・被検体測定試料、８・・・炉、９・・・ポンプ、１
０・・・ヘリウム中性子検出器。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦図面の６°を書
（内容に変更なし） 中１生÷鴨レギー（ｅＶ） ｒＰＩｌｔｚｉｄｔｌ−（ｅＶ） 中総４二キＩＩｆ−（ｅｖ） ＦＩＧ、　７７゜ ＦＩＧ、　７２゜ ＦＩＧ、　１３゜ ＦＩＧ、７４゜ 目”’Ａｆ＾ ＦＩＧ、　１５゜ ＦＩＧ、　７６゜ ｔ（μ＄１−Ｊ！、縮−轡ｒム ＦＩＧ、　７７ ＦＩＯ，７＋！３゜ ＦＩＧ、　１９゜ ＦＩＧ、　２０゜ ↓ ＰＨ８ ↓ ＦＩＧ、２７　　　叫誉７ＪＳ） １、事件の表示 特願昭６０−２８５３９３号 ２、発明の名称 温度測定方法及び装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 ビータ−・ハワード・フオウラー ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和６１年２月２５日

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）温度を測定する被検体に中性子ビームを照射する
   ステップと、該被検体の中性子ビームに対する伝導特性
   を測定するステップと、該測定結果から、上記被検体の
   温度を求めるステップ、を具備する温度測定法。
2. （２）上記伝導特性の測定が、該伝導特性に含まれる共
   鳴現象の測定である、特許請求の範囲第（１）項に記載
   の温度測定法。
3. （３）温度を測定する被検体に中性子ビームを照射する
   手段と、該被検体の中性子ビームに対する伝導特性を測
   定する手段と、該測定結果から、上記被検体の温度を求
   める手段、を具備する温度測定装置。
4. （４）上記伝導特性の測定が、該伝導特性に含まれる共
   鳴現象の測定である、特許請求の範囲第（３）項に記載
   の温度測定装置。