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专集 2016 Vol.472

同步辐射光束线设施 开始使用

住友电工在佐贺县立九州同步辐射光束线研究中心*1设置了本公司专用的分析设备“同步辐射光束线设施”,并于去年11月开始使用。在本次特辑中将会向大家介绍本设施的概要以及通过分析辐射光可以得到哪些信息。

*1
2006年以产业使用为主要目的,向产官学的使用者开放的辐射光设施。在日本国内, 最初由佐贺县作为自治地区设置于鸟栖市。并由公益财团法人佐贺县地区产业支援中心管理运营。

1. 什么是辐射线……?

辐射线是指,由大型的加速器产生的非常强烈的人工射线。除了我们日常可以看到的可见光以外,还有许多不同波长的光种。例如波长较长的红外线就被应用在光通信中。另一方面,如果用波长极短的X射线照射在材料上,材料就会发出许多的信号。通过解析这些信号,就能从原子级别分析材料的构造和性质。

使用X射线进行的分析,也可通过公司内的小型装置进行,但是大型同步辐射光源能够产生强度比小型装置高一万倍以上的X射线,能够获得更加详尽的解析结果。

2. 同步辐射光束线设施是指……?

同步辐射光束线设施是由, (1) 将加速器产生的X射线光束进行整形的输送部、(2) 进行分析的检测仪器,这两部分组成的实验装置。以往,本公司都是与其他使用者在SPring-8*2等共用同步辐射光束线设施,这次,我们在九州同步辐射光研究中心建设了本公司集团专用的同步辐射光束线设施,并于去年的11月投入使用。通过这一举措,将会解决使用时间不足这一问题,并且能够迅速应对增加的分析需求。今后,本公司将会充分利用这一专用同步辐射光束线设施,对产品的制造工序及产品特性进行革新性的改进,加快实现低成本高品质产品的生产。

*2
位于兵库县播磨科学城的同步辐射光设施。

3. 会进行什么实验呢?

向大家介绍本公司以往在相同的同步辐射光设施中进行的实验。

■ 实验1
提高铋系高温超导线材的临界电流性能

本公司制造的铋系超导线材的构造是,在电流通过的铋系氧化物上包裹一层银质覆层。氧化物是十分细小的结晶粒子集合,但是其中有许多的同分异构体(与氧化物分子式相同但结构不同的结晶粒子),或者会产生低配向(每个粒子的方向不一致的状态)的情况,超导线整体能够流通的最大电流量(临界电流性能)会变低。根据辐射光分析的结果,银质覆层内的同分异构体与低配向的发生情况,根据生产条件的不同会产生很大变化,由此得出了能够减少这一情况发生的条件。最终,本公司实现了世界最高临界电流的产生。

■ 实验2
超硬工具用钨原料的低成本回收利用技术的开发

钨是一种十分耐热的硬金属,本公司将其用于切削工具上。钨的需求量年年增加,但是资源埋藏量却十分稀少,为了确保将来能有稳定的原料,就需要从使用完的工具中高效低成本回收利用钨的技术。本公司先将使用后的工具熔解,再用离子交换树脂将钨吸附回收,随后通过辐射光分析溶解液中钨的元素状态,找出了能够吸附更多钨的反应条件。由此,我们成功实现了相较于进口原料更加低成本的钨回收。

使用后的超硬工具
使用后的超硬工具
使用离子交换法吸附钨
使用离子交换法吸附钨
作为WO3(三氧化钨)
的原料回收利用
作为WO3(三氧化钨)的原料回收利用
用放射光分析溶解液中钨 (W) 的元素状态

本集团还在汽车线束、无线基地台用设备、柔性印制电路等广泛领域的产品开发中运用专用光束线站。


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