原位中子衍射材料表征技术的进展

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第 ４ ２卷　

第 ７期　

金 属 学 级　
ＡＣＴＡ　 ＥＴＡＬＬＵＲＧ Ｉ Ｍ ＣＡ　 Ｉ ＣＡ　 Ｓ ＮＩ

Ｖｌ ．２ ０ ４　 １

ＮＯ．　 ７

２０ ０ ６年 ７月　 ６ １ ６ ８ 页 　 ８— ８

Ｊ ｌ 　２ ０ 　 ＰＰ． ８１ ６ ８ ｕｙ ０ ６ ６ — ８　

原位 中子衍射材料表征技术的进 展 木 　
徐 平 光　 友 田 阳　
（ 茨城大学大学院理工学研究科， 日立 ３ ６８ １ ，日本） １ ?５ １ 　
摘　 要　 中子衍射利用中子不带 电、穿透力强、能直接鉴别核素、比 Ｘ 射线与电子束对轻元素灵敏、具有磁矩等特 点，已成为　
一

种 独 特 的从 原 子 和 分子 尺 度 上表 征 物 质 的结 构 和 微观 运 动 的 高新 技 术 ．本 文 着 重介 绍 了 原 位 中子 衍 射 技术 作 为 材 料 四维 表 征 技术 　

在 金属 材 料 的残 余 应 力 、变 形机 制 、 固 态相 变 、纳 米 偏 聚 团 等方 面 的研 究 进 展 ． 　

关键 词

原位中子衍射，相变，塑性变形，晶体织构，残余应力　

中图法分类号

０７２７ ２ ．　

文献标识码　 Ａ 　

文章编号

０ １ —１ ６ （ｏ ６０ — ６ １ ８ ４ ２ ９ １２ ０ ） ７ ０ ８ —０　

ＺＡＴ Ｉ Ｎ 　 ｏ ＰＲ ｏ Ｇ Ｒ ＥＳＳ Ｉ 　 ＡＴＥＲ Ｉ ＬＳ ＣＨ Ａ Ｒ Ａ ＣＴＥＲ Ｉ 　Ｎ Ｍ Ａ 　

ＴＥＣＨＮＩ ＱＵＥ ＢＡＳ 　 ＥＤ　 ｏＮ　Ⅳ　
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Ｎ ＥＵ ＴＲ ｏ Ｎ 　

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Ｃ ｒｅｐ ｎ ｅ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｄ ｎ ：ＸＵ Ｐｉ ｇ ｕ ｎ ｌＶ Ｌ ｒ ｓａ ｃ 　ｅｌｗｌ ｅ：＋ １２４３ —０ ５　 　 ｎ ｇ ａ ｇ　 Ｂ 　ｅ ｅ ｒｈ ｌｌ 　 ｌ ８ —９ —８５ ５ ｌ ｏ Ｔ
Ｅ－ ａ ｌ ｕ ｎｇ ｕ ｇ ｔｉ ｇ ｕ ｏ ｇ ｃ 　 ｍ ｉ：ｘ ｐｉ ｇ ａｎ ＠ ｓｎ ｈ ａ． ｒ ． ｎ
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Ａ Ｂ ＳＴ Ｒ Ａ Ｃ Ｔ　

Ｎｅ ｒ ｎ ｄ ｆｒ ｃ ｉ ｎ ｉ　 ｎ ａ ｏ ｉ－ ｏ 　 ｏ ｅ ｕｌ ｒ ｌｖ ｌ ｃ ａ ａ ｔ ｒｚ ｔｏ 　 ｅ ｈ ｑ ｅ ｏ 　 ｕｔ ｏ 　 ｉ ａ ｔｏ 　 ｓ ａ 　 ｔ ｍ ｃ ｉ ｒ ｍ ｌｃ ａ －ｅ ｅ　 ｈ ｒ ｃ ｅ ｉａ ｉｎ ｔ ｃ ｎｉ ｕ 　 ｆ

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随 着近 年来 核能 技 术 的进 步与 先进 受 控核 反 应堆 的　 陆续建 造， 们在 若干特 定波长 范 围获 得 了高通 量准 直 中 人 　
子束 ，使得 中子 散射技 术的应 用研 究受 到广泛 的关 注 － ． ｌ　 ｊ 特别 是 １ ９ 年诺 贝尔物 理奖 授予 加拿 大 Ｂ． ９４ Ｎ．Ｂｒ ｃ ． ｏ ｋ　 ｈ ｕ ｅ和美 国 Ｃ． ｏｓ Ｇ．Ｓ ｕｌ以来 ，中子散 射技 术作 为新一　 ｈｌ 代微观 结构表 征技术 ，正 活跃 于物 质科学 、材料 科学 、生　

变 化 时 的材 料显 微 结构 与性 能 响应 的机理 研 究 ，强 调 原　

位 （ 　 ｉ ）表征技术在材料科学研究 中的重大意义． ｉ ｓｔ ｎ ｕ 　
Ｐ ｕｓｎ和 Ｊ ｕ　ｅ ｓｎ等 人 ［ 基 于同步辐射 高能 Ｘ 射　 ｏｌ ｅ ｕ ｌ ｎｅ Ｊ ６ １

线衍射提出了 “ 四维金属结构 （ ｔｌ ｔｕ ｔｒｓｎＦ ｕ　 Ｍｅａ　 ｒｃｕｅ　 　ｏ ｒ Ｓ ｉ Ｄ ｍｅ ｓ ｎ ） 的概念， ｉ ｎｉ ｓ ” ｏ 用来描述块状材料 （ 三维尺度） 在　
特定条件下随着时间 （ 第四维） 推移的结构与性能变化， 　
“ 多晶体拉 伸变形过 程 中的晶粒转 动原 位测定 ”已被作 为　
一

物科学 、医药开发 、 损检测 等诸 多研 究领 域　 无

尽管 中　

国在高 温超导材 料、稀 土永磁 材料 、储氢材 料 、 线性 光　 非
学材料 、 形状 记忆 合金及 人类血清 蛋 白等课题方 面发表 了　 大量研 究论 文　 但是 关于 中子 散射技 术在金属 材料领 域　 研究进展 的文献 报道 尚不多 见 ［５． ４１ ，　 近来 在结构 材料 、功 能材料 的制备 与服役 过程 中，人　

个 研 究范 例发 表 － ．考 虑到 中子 具 有较强 的 物质穿 透　 ７ ｊ

能 力， 宜对 块体 材料的 结构与性 能进 行表征 ，本文简 要　 适 地介 绍 了中子 散射 的主要特 点 ， 并结 合友 田阳等 的研究 工　 作 ， 重介绍 原位 中子 衍射技 术作 为材料 四维表 征技术 在　 侧
金属 材料领 域的研 究进 展． 　

们越来越重 视在 外界条 件如 温度 、 荷、气 氛 、电磁场 等　 载

１ 中子散射 的主 要特 点与应 用　
中子与 电子相 比具有 电中性 ， 不受原 子核周 围 电子　 它
的影 响，只被 原子 核散 射，且相 干散射截 面 的大小与 原子　

收 稿 日期 ：２ ０ — １ ３ 　 ０ ５ １— ０

作者 简 介 ： 徐 平 光 ，男 ， １ ７ 年 生 ，博 士 ， ＶＢＬ 研 究 员　 ９３

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６２ ８　

４ 卷　 ２

序数无关 （ 射线｛　 与电子衍 射埘鞋元 素的相干 敞射截　 ｘ ｆ 亍
面都很小） 【 时准确 洲定轻、霞原 于　 晶体结构 中的位　 Ｊ 『 　 髓． 下 一代燃料 电池　 高温超 导材料 多数是 “ 、 ０　 　 ｃ．

等轻 元素和 Ｃｏ 　ＭＩ ｔ ，Ｃｕ ａ ｒ等重元 素的 化合物 ， ，Ｂ 　Ｉ 　 其品体结 构就 不能用 ｘ 甜线衍射 或 电子 衍射而 只能用 中　 予衍射 加以洲定 ．驾 １为杀 用 Ｆ ｍｒｅ 『 ｌ （ ｉｒ综 舟法得 到的 Ｌｊ 　
离 了电池 ｌ极 材料 Ｌｉ ２ Ｆ Ｍｎ Ｏ４ 品体 ｌ １ ）面 的 Ｘ 线衍　 １０ 射电 子密度 分布图 与中子散射振幅 分布图，后者 明确给出　 了　 ． 啄 于的 忧　 、山育率 等　 】 此外，刊 用中予衍　 ｏ 射可在原ｆ缎 刖 Ｉ － ． 精密舒 析聋 川 贡与水 分　 、 原于中 互　 氢 日

作用，剖解蛋 ｆ质、棱 酸 （ ｔ ＤＮＡ） 韭生物体 内的怍 啊机　 等
制。 ｊ 疗敏 优异的班痈治疗 新药的设 计与 旰发 等具　投　 这 ， 重要的意 义 　

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（ １ｎ ｕ ｒ ｎ ｒｄｉｇ ａ ｙ ｂ　 ｅ ｔ ｏ 　 ａ ｏ ｒ ｐｈ 　

圈 １ Ｍ ｎ ０４品件 １ １ 面州 ｘ 前线 ｛ 射电　 密 度和　 　Ｌｉ ２ Ｊ 　 ｆ 亍 子赦　『 糖幅 丹市 引 　
Ｆ ｉ ． 　 Ｌ Ｍ ｎ ０４ ］ ０ 　ｅ ｅ Ｉ ｏ ｌ ｄ ｎ ｉ ｙ ｄ ｓ ｒ ｂ ｔ ｏ 　 一 ｇ１ ｉ ２ 　１ １ ｌ ｌ 　 ｌ ｅ ｓ ｔ 　 ｉ ｔ ｉ ｕ ｉ ｎ ０ｂ 　 ｃｒ 　 　

中 于与检测 试样 中特 定原 千的原　 核白 直接 反应 会　 ｛ 】
产 生　 射 线．利 用中子 诱发 １ 日 线 分析可 进 ， Ｊ 　 十 亍 ０ １一 ０ 。绒超 黻量元 素厦其　 位煮 好祈．以实现 岛精度 非破　
坏痕量 元素分析　

￣ ｉ 　ｆ ｏ ａｌ ｍｄ ｒ ｍ　 Ｘ ａ ＂ ｄｆｒ ｃ　ｍ ｆ １ ｎ 　 ｃ ｔ ｅ一 　ｒｙ ｉ ａ ｔ 　 ａ　ａ ｄ ｓ ａ ｔｒ　 ｆ Ｊ ｃ
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ｌ 　ｒ ｛ｉ 　ｃ１ ｌ ｂ１ ｍ １ 　ｆ 　

２ 中子 衍射 的材 料 三 维 表 征　
中　 的 磁唑 自旌 能产 生韫 微小 的磷 矩，通过 它 与试　

样中 小磁忭 的磁性 自旋』 互作 用呵删 傅纳 米尺度 的 自旋　 ： Ｈ 角动 量　利用这 种磁敞　 技 应可｛ 删 纳米碰畴结 掏、磁 矩　 盘 大小 与磁性形状 冈　 等　 提高 汁贸． 机的 信 息处理 能　 力、加性 信息处理速 度，近 米＾　Ｊ 正歼靛具 有纳 米存储单　

轼急 属忖 料领域 而 占　 材料 的 ｊ 与使 『 寿命 因 为 虽度 Ｉ Ｉ ＝ 　

材 料制造 与加 工上 艺不 『 导致 的谩 系应 力差异 而有所 不　 　 问 ，如果荇 制不当　 它　 舒导致部 件的 早期失效 ，因此 了解　
部 件的 残余应　 状况 对于部 件曲 丧嘶质谊控 制　 受准 确　 评估疲 劳债荷下 的部件寿 命均 争关 重嚣 同 时．掌握材 料　 内部 的变形 对机 械结构的 设计、制造 技术的 优化、以 及环　 境友 好型结构材 料的制造 都具有搬 为重要的 意 义 ｔ 　 在过 去二十 多年 来， 几『　 残 余鹿 打硬其影响 因素 ｌ 门 如织　 构　
一

元的高密度 磁记录器 件如内Ｉ 储悻 与硬盘 ，Ｅ前 已研制 Ｌ 奇 ＝ 【 Ｈ 　 ４ ＧＢ ｉ。 上 的 垂直 融记录 电脑 硬姑　 ０ ／ｎ　 中予具 有适 合忖 料与　 物结 恂动态 观察 的能 量和较　
强的物 质穿透能　 、如对锕铁 米ｉ ．Ｘ 射线通 常 只能透过　 兑 十 几个微米 唪 而１ 一样波 长的 中子求刚可 穿透 ６ ７ １１　 　 　１Ｉ １Ｉ － 厚．圈而中 Ｆ束能用 于洲 量大 块佯 品、也可 使用大容器 ． 　 从根 本上 成为 支持 材 料生 产和零 俘 ｆ 工的重 要 陛能评　 Ｊ 口 手段．住　 改变材 料或 部件 形 惫的情 况下，叮进 行热中　 无撤透观 用束研究管道 中的 多层 流行 为 盘查样品是 否　 　１ 狂内部 缺陷或裂纹 （ ２ Ｊ 图 　 　也可用 来透 视观察 动物较 多　 水份的 器官　 直接 观删植物 艰系的生 长、高分 于的运动 、 　

） 析领域 ，取 得 ｒ 多品 著的 研究 成果，形 成了　 舒 诸

定的理论体 系 ｔ 　 ¨。

２ １ 三维 残余应 力分析　 ，　

在　 氏体 币锈刑铸件 固浒后的 水铷化 处理 中，由ｆ　　 ：
锈钢 的热导率校 低，产生较 夫的姚 余哑 力， 将导致锻 件　 它 的 应山腐蚀开 裂或痕劳 断裂．通常 用去直力进 ＾ （ｔｅ ｓ ｓｒｓ　

木材与 种ｆ的水 分舒　 与变 化等， 为现 代技 术科学强 有　 成
力的 删泼手段之 一　

ｒｌｆａｎ ａｉｇ ｅｅ　ｎ ｅｌ ）来消除这 种斌泉应　 ．但垃 高的遇 火沮　 ｉ ｎ 度 会导致纽织变脆 ， 而较 低的温 班 义 能达到 消馀 内应力　 　：
的 目的 考 啦到不锈锕 部件固溶 处理 后通常还 要进行打孔　

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７期　

徐平光等

原 使中子ｆ； 材料表址技 术的进 展　 ｆｌ ￣ ，
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氐他　 译制部 ｒ 叫 几河 Ｒ寸与具忙删蝻 位　 ．驶币位　 　 ｝ 衍　 箍 装　 ｜ 　
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２０ ｏ　 １ 　 ２ 　 ３ 　 ４ 　 ５ 　 Ｍ ｅａ ｒ ｄ　 ｏｓｔｏ ｎ ｂｅ ｓｕ ｅ ｐ ｉｉｎ　 ｕｍ 　

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图４ 　

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等机 械 加Ｊ 闻而 部 件 内部艘 余应　） ： 的准 确圳 量对选 择　 合适 的堪 火工 芝显碍　 ； 要 重 验装　 围 ３ 为奥Ｅ 体不锈钢 部　 乇 件的 几何足 十与具体删量 位妣 （ ６ 厦原 位中子衍射 实　 １ ） 　 ｓ ３ ４ 噢氏峰 不锈钢 部件 经 １ ８ ℃ ｌ 温　 Ｕ￥ ０ ００ 龊
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等　 Ｊ 利用 中 衍射删世 部件怯轴 向 （ｘａ） 　 ａｉ１、径向 ｃａ　 ｒ—

ｄ １ ，环向 （ｏ ｐ 的 ｆＬ 】 汀 ｉ） ａ ｈｏ） ｉ １ ｆ射峰，宵效衍射１ 积为 　 芈 　
１　ｎＴｘ１ 　Ｙ１×１ 　１ ０ ｉ１ ０ Ｉ Ｉ ０ １ ｍ，并 用试件 端 部 自由面处　 取　 Ｉ Ｌ￣ １ １

的 ３ｎｉｘ 　１ １ ３ｌｌ 片洲量无应力 ｛ １ ｌ 　 ｌｌ ３ １ Ｉ 　 ｌｌ ｉ １× ｌ 　 Ｉ ￣ １ １ 品面 　
距 ｄ 将 应变 Ｅ— ｆ　 ｄ ） １带Ａ Ｉ Ｈｏ ｋ 定律　 ０ ｄ 　 ． 　义 ｏｅ

ｉ ｆ ＝ Ｅ （ Ｌｚ 　ｆ １Ｅ 。）（ —２ ）１ 　Ｊ ｒ 　 ｛１ ， 。 ， 　 ＿ ：） １ 　 （ 十 ， 　 ＇ 　＋ ￡ Ｊ 　 　
取弹　： 硅 Ｅ－ ２ ＧＰ ． ｉ ｏ 比 ｖ ．０ 进而 分析　 摸 ２１ ） ａ Ｐｏｓ ｎ ｓ 　０３ 、 出部ｌ 下 同部位的 二维　 ｆ 中 ＿ 如 图 ４所 示．尽管由于 用于　
图 ５ 　 子析 时应变｝ｉ 得到 的　 轨　 岳横 截面典 型哦　 盏 捧 　
Ｊ分布Ｉ ｛ａ 』 　 ｉｌ 　
Ｆ ｉ ５ Ｆ ｐ ｃ ］ｒ ＊ ｄｕ ［ｓ ｒ ｓ 　 ｉ ｔ ｉ ｕ ｉ ｎ １ ｔ ｅ ｔ ａ ｓ ｇ． 　 ｙ ｌ ａ ｅ ｉ ａ ｔ ｅ ｓ ｄ ｓ ｒ ｂ ｔ ｏ 　 ］ ｈ 　 ｒ ｎ － 　 ｅ ｅ ｔ ｏ 　ｏ 　 　 ０ Ｉ ａ ｌ ｙ ｒ ｉ ｍ ａ ｐ ｄ ｖ 　ｓ ｃ ｉ ｎ ｆ ａ ｗ ｒ 　ｒ ｉ Ｉ ｗａ 　 ａ ｌ 　 ｐ ｅ 　ｈ 　
ｎｅ ｌ … １【 ｄｌｆ … ｔｉ １ ｆｒ 　ｎ 　

ｊ＝ 荸 ＝ 实验的 中于通量 低，簪 莲能力 有限　删量绝 对误 差蛀 夫　 ｜ 鼓 于洲茧点 ４处 朱得纠 角 效应　 数据　仍不难 整趣郝 件　 Ｉ 　 收部 （ 量点 ３处） ｊ 高的应 力集中围 了导蘸三 向拉　 删 由 　 伸残余 应力最 大．证实 ｒ直　 场理 ！ 　的丹析桀 聚，即此 处　 昂 易萌 牛应 Ｊ腐蚀裂纹 与疲劳裂纹 ；ｆ　 还 发现 传统退 火　 Ｊ ＦＥ ｆ－ ｌ 　
上艺未能达 到预期的退 儿效 界 　需要进 一步优 化占应　 垦 　 火工 艺　

２２ 中子 应力 ／应变扫描　 ．
前边仅 绐出 了苦干 个点域的宏 观应　 Ｊ／虚变． 果有　 如

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４ 卷　 ２

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， － ．６ 删 ４１ 　

图 ６ 中子 衍 射 测试 的 Ｓ ３ ６奥 氏 体不 锈 钢 ７ ％ 冷 轧 变形 织 构 的 取 向分 布 函数 【 ］ 　 ＵＳ １ ５ １　 　

Ｆｉ ．　Ｏｒｅ ｔ ｔ ｎ ｄｓｒｂ ｔｏ 　ｕ ｃ ｉｎ （ ｇ６ ｉｎ ａｉ 　 ｉｔｉｕ ｉｎ ｆ ｎ ｔｏ ＯＤＦ）ｏ　 ５ ｃ ｌ　 ｏｌｄ ｔｘ ｕ ｅ ｉ　 ＵＳ １ 　 ｕ ｔｎｔ 　 ｔｉｌｓ　 ｔｅ　 ｏ ｆ７ ％ ｏｄ ｒｌ 　 ｅ ｔ ｒ　ｎ Ｓ ３ ６ ａ ｓｅ ｉｃ ｓａｎｅ ｓｓｅ ｌ ｅ ｉ
ｍ ｅ ｓ ｅ 　 　 ｕ ｒ ｎ ｄｉ ｒｃｔｏ １ ］ ａ ｕｒ ｄ ｂｙ ｎｅ ｔ ｏ 　 ｆ ａ ｉ ｎ【４ Ｆ 　　

较 多的测 试时 间，可将测 试点域遍 布整 个样 品，进 而得 到　

拉应 力并未达到 轨面 ，该应力 分布 表明钢轨 服役前 的热处　 理工 艺是恰 当的 ：尽管 生产 的钢轨 有残余 应力 ，列 车运行　 时 又附加应 力，但仍被 控制 在合理 的范 围 内，从而 保证 了　 较高 的使用 寿命 ． 　 ２ ３ 材料取 向织 构　 ．　 人们通 常 利用 Ｘ 射线 衍射 来测试 钢板 在变 形 、相变　 与再 结晶过 程形成 的择优取 向织构 ，并利用 相关理 论模 型　

ｒ 样品内的宏观应力 ／ 应变分布， 即中子应力 ／应变扫描　

（ｅｔｏ　ｔｅｓｓｒｉ　 ａｎｎ） 理论上讲，样品内的　 ｎｕｒｎｓｒｓ／ｔａｎｓ ｎ ｉｇ． ｃ
微观应力 ／应变分布也可 由上述点域衍射的数据分析得　
出． Ｗｅ ｓｅ ［ 　在 ２ 　 ｂ ｔｒ１Ｊ ３ ０世纪 ９ ０年代 使用 中子衍 射对 旧　

钢轨的横向截片 （０ｍｍ× ０ｍｍ× ２ｍｍ） ４　 ６　 １　 进行 ｛ １ ｝ ２ １　
晶面应变 扫描 ，步距 为 ２ｍｍ， 　 测试 了钢轨 轨头 的宏观残　 余 应力分 布，如 图 ５所 示．结果 表 明，在接 近轮 轨接触 面　 部 位存在 高达 ２ ０ ＭＰ ０ 　 ａ的压缩残余 应力 ，而在 中心部 存　 在 高达 ２ ５Ｍ Ｐ ７ 　 ａ的 拉伸残余 应力 ．由于近 表面层 的残 余　

预测其力学特性 （ 如对深冲用钢）或电磁特性 （ 如对取 向 　
硅钢 片） 对于 具有 不均 匀织 构的 粗 晶材料 ，难 以用单 一　 ．
截面 的织构 来表征整 体织 构，这导致 理论预 测 的性 能与 实　

压应力 可抑制表 面缺陷 处疲劳裂 纹的 萌生， 中心的平 衡　 而

际测 试结果 间存在 一定 的差异 ， 而且经 常难 以证 明这 应　 　

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７期　

徐 平光等 ： 位中子衍 射材 料表征 技术 的进展　 原

６５ ８　

归 因于 理 论预 测 导致 的偏 差 还是 测量 不 准 导致 的 误差 ． 　

此 外 ，即使 是采 用 同一种 样 品，不 同研 究 机构 测试 的 Ｘ　 射 线 织构 也经 常 存在 明显 的差 异．图 ６ 给 出 了 Ｓ ｉｔ 　 ｈｏ ａ 等人 Ｉ ＭＪ的冷 轧奥 氏体不 锈钢 的 中子 衍射 取 向分布 函 数　

（ ＤＦ 图， ｏ ） 试样尺寸为 ６ｍｍ× 　 　 ６ ｍｍ× 　 ６ｍｍ， 该结果与　
前 人的研 究结果 Ｉ 非 常吻合 ， 现 出 良好 的中子织 构重　 　Ｊ 表
现 性． 　

３ 基 于 原位 中子 衍射 的材料 四维表征研 究　
中子被原子 核散射且 具有较 高的穿透 能力 ， 以它是　 所
测 定金属 材料 的理想探 针．衍射 区域 的化学成分 、测试 温　 度 与材 料的 宏观 内应力 会影响 Ｂｒ ｇ ａ ｇ衍射 峰的 位置偏 移　

与 晶面 间距 的相对变 化； 材料 组成相 的体积 分数 会影响衍　

射峰的强度；组成相的晶粒尺寸 （ 共格衍射畴尺寸） 与微　
观 应力 会影 响衍射峰 的形 状 Ｉ Ｊ 为一种 先进 的材料 四　 ｌ ．作 ６ 维表 征手段 ， 位中子衍 射可 用来测试 固体 材料在 外界条　 原

件（ 如温度 、 气氛 、 外力 、 电磁 场等 变化时 宏观晶体 织构 、 　
ｃ ∞　 ｃ 、 ｏ＃ Ｊ 一＿协０ 一 Ｉ 晶体 点 阵结 构、 电磁特性 、 组成 相的体积 分数∞△ ０ 一 ∞ 　 弹性 应力应　
ｃ一 ＿ ∞０ｃ △ ０ ＃∞Ｊ ∞Ｉ 　 ∞一 ｏ一 　

变、 晶粒及 位错胞 尺寸、 错密 度等方面 ） 位 的变化 ， 具有 显　 著 的技 术优 势与应用 前景 ， 别是在 解析材 料微观 结构与　 特 组织 转变 机理方 面有 着无 可 比拟 的重 要 作用 ［１， 】 ４ ７ ８．作　 ， １
为原 位 中子 衍射 的初步 应用 ，下 面介 绍几个研 究范 例 ． 　

咖 咖吲 啷 　 　

３ １ 珠光 体钢在 单轴拉 伸过程 中的 强度变化 与加工 硬化　 ．　
特 征　
一

般来 说，多晶体或 两相 材料 中不 同晶粒 间存在 晶格　

错配应变 （ 塑性应变、 相变应变、 热应变等非弹性应变） 产　 ，
生 晶粒 间 内应 力或相 间 内应 力．这种 第二类残 余应 力在材　

料变 形与 断裂 机制 研究 中有 着十 分重 要 的作用 ． Ｋａ ｉ 　 ｎｅ 　

０ 　

４０ ０　

８０ ０　

１０　 ２０

１０　 ６０

等人 Ｉ 利用原位中子衍射飞行时间法 （ Ｆ 　Ｊ ＴＯ ）研究了 　
珠 光体 钢 中的 铁素 体 与渗 碳体 在单 轴 拉 伸变 形过 程 中 的 　 相 间应变 与 晶粒 间应变 协调 机制 ．图 ７给 出 了同 时沿 试　 样轴 向与横 向 测得 的 点阵 晶面 应变 随 着外 加应力 增 加 的 　 变化 曲线．结果 表 明，不 同指数 晶面的弹性 模量 不 同，存　
在所谓 “ 硬取 向晶粒 ”与 “ 软取 向晶粒 ” ；当外 加应力超 过　

Ａｐ ｌ ｄ ｓ ｒ ｓ ， ｐ ｉ 　 ｔ ｓ ＭＰａ ｅ ｅ 　

圉 ７ 随 着 珠光 体 钢拉 伸 变 形应 力 的 增 加 ， 试样 轴 向和横 向　 沿

的铁素体和渗碳体点阵平面应变 的变化 ［９ １］ 　
Ｆｉ ７　 Ｌａ ｔ ｃ 　ｐｌ ｎ 　ｓ ｒ ｉ 　 ｆ ｆ ｒ ｉｅ ｎ ｃ ｍｅｎ ｉｅ ｎ ｇ． ｔ ｉｅ ａ ｅ ｔ ａ ｎｓ ｏ 　 ｅ ｒｔ 　ａ ｄ　 ｅ ｔｔ 　ｉ 　

ｌ ａ ｌｔ　 ｔ ｅ　 ｌｎｇ ｔ 　 ｘ ａ　 ｎｄ ｔ ａ ｖ ｒｅ ｄｉｅ － ￣ ｒｉｅｓ ｅ ｌａｏ 　ｈｅ ａ ｉ ｌａ 　ｒ ｎｓ ｅ ｓ 　 ｒ ｃ　 ｅ
ｔｏｎ 　 ｓ ａ ｆ ｃ ｉ 　 　 ｈｅ ａ ｉ ｓ ａ 　 　 ｕｎ ｔｏｎ ｏｆｔ 　 ｐｐｌ ｄ ｓ ｒ ｓ 　 ｅ ｕｒ ｄ ｉ 　 ｔｅ ｓｍ ａ ｅ ｓ ｅ　 ｂ 　 ０Ｆ　 ｅ ｈ 　 ｎ ｎｅ ｔ ｏ 　 ｆ ｒ ｃ ｉ ｖＴ ｍ ｔ ｏｄ ｉ 　 ｕ ｒ ｎ ｄｉ ａ ｔｏｎ 【９　 １］

铁素体 的屈服 强度后 ， 素体 的弹性 应变停 止，同 时渗 碳　 铁

体的弹性应变快速增加． 结果还证实由于相间应力 ／ 应变　
协调铁 素体 中出现显 著加工 硬化 现象 ． 　

（） ｅｒ ｅ ａｉｌ ａ ｆｒ ｔ， ａ ｉ ｘ 　 （） （ ｆｒ ｔ，ｒｎｖ ｒ 　 ｂ，Ｃ ｅｒ ｅ ｔ ｓｅｓ ） ｉ ａ ｅ （） ｅ ｎｉ ， ｉｌ ｄ ｃｍｅｔ ｅ ａ ａ　 ｔ ｘ （） ｅ ｎ ｉ ， ｒｎ ｖ ｒｅ ｅ ｃｍｅ ｔ ｅ ｔａ ｓｅ ｓ ｔ 　

３２ 含氮奥氏体钢在单轴拉伸过程中的纳米偏聚团变化　 ． 　
近 来研 究表 明，无 Ｎｉ 添加少 量 Ｎ 可抑 制 奥氏体　 或 ｉ 不锈钢 存在的点 蚀现象；而加氮可 增加变 形过程 中位错 运　
动受到的热 应力与 非热应 力，进而提 高材 料的屈服 强度 与　 加工硬 化能力 ．关 于后一 种现象 ，人们推测 应和钢 中氮 与　 合金原子形 成的纳 米偏聚 团有关 ．氮的添 加促进 了钢 中位　

射矢量区间 （（ ２ ｓ 　０ Ａ ＜ ． ａ １ 对应的散射　 ｑ＝ ￣ｉ ２／ ） ０１ ｍ－） ｒｎ 　
截面反映试样的晶粒特征； 而较高领域 （ ０１ ｍ　 ） ｇ＞ ． ａ 　 的　
散射截 面则反 映试样 的纳米偏 聚团特 征．由图 ８的低 ｇ值　

区间的 曲线可知 ，在未变形 条件下 ，低氮含 量奥 氏体钢 比　 高氮 含量钢 的散射截 面大 ， 明前 者的原 始晶粒较 小 ， 表 这　 与金相 组织 的观察 结果一 致．随着 拉伸变 形的进 行，高氮　
钢的 散射截面 迅速增 加，低氮钢 的散射 截面则 增 加缓 慢， 　

错 由胞 状 团 向面 状 位错 的转 变 ． Ｉｅ ａ 等 人 【 Ｊ 用　 　 ｋｄ ２ 利 ０
原 位 中子 小 角度 散射 测试 了不 同含 氮量 奥 氏体 钢在 单 轴　

拉伸过程中散射截面的变化 （ ８．一般来说，较低散　 图 ）

这与粗晶中容易形成变形带或亚晶有关．在随后的加工　

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金

属

学

报　

＃ ０ 　

［ ０毒 ０ Ｊ Ｅ　 ０＞ Ｊ 　 　 　

Ｌ ＊ Ｅ ０ ｏ一 ０ ∞∞ 　　 　ｃ 　 ｎ ２　 ∞ｃ１ ＃　 ∞　 ． ∞

Ｓｃａｔ ｉ 　 ｔ ｔｅｒ ｖｅｃｏｒ日 ｒ 　 ｎｇ ｍ ｉ

图 ８ 　
Ｆ ｉ　 　 ， ｇ８ …

健氏　 Ｉ镪拉 冲变　 中的　 恒－ 南窟 中于｛ Ｊ 、 　时装 霞．厦恒拉伸 变形装 霞厦散射截面 与散射 甍量　 的 荧乐 ： 　 　】
　 ｋ 　 ａ ｇ［ ｅ ｔｃ ｃ ｔ ｒｎ 　 ｆｔ ｏ ｎｔｏ ｅ －ａ ｅ 　 ｕ ｔｎ ｔ　 ｔｅ￣ｄｕ ｉｇ ｔ ｎ ｉ 　 ｅ０ ｎ ￣ｎ ｕ 　　 　 ｅ ＿ ｇｏ 　ｗ 　 ｉ ｇ ｎ ｄｄ ｄ ａ ｓ ｅ ｌｅ ｓｅ ［ ｒ ｒ ｒｎ 　 ｅ ｓｌ ｄ ｆ… ｅ ｔｏ ｆ。 ｉ ｎ　 　

ｃ） ｌ 　 ｎ ｌ ｔ］ Ｆｌｓ ｔ ｒＪ　 ｓｒ ｌ Ｉ ａ ， ｐ ｒＡ ｏ 　 ｎ ｒｙＡ ｅ ｃ ． Ａ） （ ） ｅｉ 　 ｆ ａ ｌ ａ ｇ 　￣ＬＯ ｃ ｌ ｉｇｉ ｔ 】 Ｐｔ ｔ｜ ａ　 ｔｍ Ｅ ｅｇ 　 ｇ ｎｙ（ＡＥ ¨ ｗ ｅ 　Ｉ ｝ ａ ｅ ｒ ｎ 　 １ １ Ｌ １１ 　 ａ ｔ Ｊ ｂ ｄｖｃ ｏ … 　 　 ｎｉ 　ｅ ｒ ｔ ｎ ｅ ｕｔ ｓｅｄｆ ｍａｉ 　 ｅ ｌ ｏ ｏ
ｆ１ 】 ｓ ｆＳａｔｅ ｉｇ ｍ 　 ｓｎ　 １ ｓｓ ａｔ ｒｎ 　 ｅ ｔ ｒｆ ｒ ｏ ｎｔ ｏ ｅ 　 ｅ Ｉ ｕ ａ ｄ ｈｇ 　 ｉｒ ｇ ｎ ｓｅ ｌ ｏ 　 ｆ 　 … 　， ￣ ｉ ｒｔ 　 　 　 Ｊ ｅ Ｉ］ 　ｃ ｔ ｅ ｉｇ ｖ ｃ ｏ 　ｏ 　 ｗ　 ｉｒｇ ｎ ｅ （ ｐ） ｎ 　 ｉｈ ｎ ｔｏ ｅ 　ｔ ｅ（ ｗｎ） 　　 ｌ ． ｄ

圈 ９ 　

体变形　 Ｎｂ礅 台金 化对迁廿冷 却过 程中　 氏件　

辛 圭表悼转变　 影响　 】 　

Ｆｉ 　 　 Ｅ ｅ ｔ 　 ｆ ｐ ｉ ｒ ａ ｓ ｅ ｆ 忙 ｄ ｆ ｒ ｔ ｏ 　 ｎ 　 　 ｉ ｒ ａ ｌ ｎ 　 ｌ ａ ５ ｅ ｌ ｅ Ｌ 　 ｅ ｒ ｔ ￣ ａ ｓ ｒ ｇ９ ｆ ｃ ｓｏ 　 ｒｏ　 ｕ ｔ ／ ｉ ｅ ｏ ｍａ ｉ ｎ ａ ｄ Ｎｂ ｍ ｃ ｏ ｌ ｖｉ ｇ ｏ ｌ Ⅵ ｔ ｎ ｔ 　 ｏ ｆ ｒ ｉ ｏ 　 ｅ ｒ ｎ ［ ｍａ ， ｎ ｄ ｒ ｎ 　 ｏ ＇ ｔ０ 　 ｕ ｉ ｇ ｉ

ｓ ｅ 　ｂ 　 ＇ ｐ ｃ 　 ｎ 　 。 ｔｐ ｙ ｓｅ 　。【ｊ ｇ 　 ｌ

ｃ【 ｃ 　 ａ ｊ ｎ ｂ ｔ ｅ ｎ ｆ， ｎｒ ｒ　 　 ｅ ｗ ｅ 　 ｎｐ ０
｛ｏ ｉ　 ａ ｋ 】 ｓｌ ｍ ｒｓ ｄ 　

ｃ ）　 ｒ　ｆ　 ￣ Ｉｚ ｄ ｒ ｓ ｌｓ（ ｐ ｎｍａ ｋ ）ａ ｄ ｍｌｒ ｓ ｅ ｃ　 ｎ ｎ Ｐ ０ ｅ ａｌ ｙ ｅ 　ｅ ｕ ｔ ｏ ｅ 　 ｒ ｓ ｎ 　 ｃｏ ｔｕ ｔ ａ

ｅ ａ ｎ ｄｒ ｌ　 ｘ ｍｉｅ 　 ｅ ｔ ｓｕ ｓ

（ １ａ￣ｌ ｎＩ　 ａ ｉ ｚ ｌｏ 　 ｎ 　ｅ ｒｔ　 ｒ ｎ ｆ ｒ ａ ｉｎ ｄ ｌｙ ｏ ｃ ｒｅ 　ｎ ｐ ｉｒａ ｓｅ】ｒ　 ｅ ｒ ｄ ｓ ｅ ｉ ｅ 　 ｂ　 ｌ ｅ ｉ ＿ ｅ ｂ ｌ ａ ｉｎ ａ ｄ ｆｒｉｅ ｔａ ｓ ｍ ｔｏ 　 ｅａ 　 ｃ ｕ ｒ ｄ ｉ　 ｒｏ 　 ｕ ｉ Ｉ ｅ ｄ ￣ ｍｅ 　ｐ ｃｍ ｎ ｉ ｏ ｉ

硬 比过稀 中 瞬青的散　 蔽　增 １ 程度 相近 ，所 不同的是　 ７ 【 】 高氨钢的流 变应　Ｊ 显菩高　 【 ｑ 　 高 ｑ值区间 内， ｔ 氮钶 的． 　

纳米 ｆ聚 西的俘在导致 位错密度持 续增 加　而高 氯钢的散　 啸
射截 【先 稍有溅小然后 才逐菁 增 加 分析丧明这 与纳米偏　 蔚 彳 聚团的破 坏及面状 位错的 复合育关， 在 １ ％一 １ ％ 处达　 ０ ５

低氮钢 的敞射截　 呈稳定增 Ｊ趋势，表明窿变形 过程中， Ｊ 口 　

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７期　

徐 平光等 ： 位 中子 衍射材 料表征 技术 的进 展　 原

６７ ８　

叩　
０ 　
ｆ－ 　

呷 　

０ 　
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墨　 ｊ
∞　
Ｃ　

而　 Ｅ　

巴 　
０　

∞　

．　 ＩＩ １ ． ＩＩ ．　 ． １

图 １ ０ 奥 氏体 － ＋铁 素体 转 变 过 程 中奥 氏 体 与铁 素 体 弹性 应 变随 温 度 的 变 化　

Ｆｉ． 　Ｅａｔ 　 ｒｉ ｅ ｅ ｔ ｎ　ｆ ｕｔｎｔ ａ ａ ｄｆ ｒ ｅ（） ｕｉｇｔｅａ ｓ ｎｔ－ｏｆｒ ｔ ｔａ ｓ ｒ ｔ ｎｍ ａ ｇ１ ０ ｌ ｉ ｓ ａ 　ｖ ｌ ｉ ｓ 　 ｓｅ ｉ ） ｎ　 ｒｉ ｂ ｄ ｒ 　ｈ　ｕｔ ｉ ｔ－ｅｒ ｅ ｒｎｆ ｍａｉ 　 ｅ － ｓｃ ｔ ｎ ｕｏ ｏａ ｅ（ ｅ ｔ ｎ ｅ ｅ ｉ　 ｏ ｏ 　
ｓ ｒ ｄ ｂ 　 ｅ ｒ ｎ ｄｉ ｒ ｃ ｉ ｎ ｕ ｅ 　 ｙ ｎ ｕｔ ｏ 　 ｆ ａ ｔ ｏ 　

到 谷底后进 一 步变形位 错密 度又逐 渐增 加． 　

如应变 扫描 、取 向织 构测试 ，测 量时 间有时 会长达 数十 小　

３３ 热 机械处 理过程 中的铁素 体转 变与 相应 力变化　 ． 　 为 发展强韧性 配合 良好的超 细晶粒 钢铁材 料， 近年 来　
人们开展 了包括温 轧变形 、 段控制 冷却 工艺 在内的各 种　 分

时， 使之 成为 一种 昂贵的表 征技术 手段 ， 在一 定程度 上　 这
限制 了 中子衍 射的广 泛应用 。由于 中子散射 技术显 著的应　 用前 景，各 国正在下大 力建设 高通量 中子源 并大力 开展相　

热 机 械处 理 （ ｅｍｏ ｃａ ｉ ｌ 　 ｏ ｔ ｌ ｄ ｐｏ ｅｓ ｔ ｒ ｍｅｈ ｎｃ ｌ ｃ ｎｒ ｌ 　 ｒｃｓ， ｈ ａｙ ｏｅ 　 Ｔ ＭＣ ） 究， Ｐ 研 并取得 了若干 重要成果 ． 原位表 征 Ｔ ＭＣＰ 　
中的组织 转变与应 力变化 对深入 阐明 ＴＭＣＰ对超 细晶粒　 铁素体 形成机理十 分必要 ，因为它 是组织 转变最 直接 的证　 据之 一。 Ｘｕ等 人 ｌ 　利 用原位 中子 衍射 对 比研 究 了不　 ２Ｊ １

关基础 科学 研究与 产业化应 用研 究。 如最近 日本原 子能研　

究所 （Ａ Ａ） 日本高能加速器研究所 （ Ｋ） ＪＥ 与 ＫＥ 合作建　 设高能质子加速器 （— Ａ Ｃ） 目， ＪＰ Ｒ 项 预计将于 ２ ０ ０ ８年提　
供散 裂 中子 源． 国正在橡 树岭 国家实验 室建设新 的 Ｓ 　 美 ＮＳ
散裂 中子源项 目； 国 Ｉ ｉ 英 Ｓ Ｓ正在建设 第二个散 裂中子源 ； 　 德 国与澳大 利亚正在 建设研 究核 反应堆 ．中国原 子能科 学　

同含 Ｎｂ量 的两种 低合 金钢在 奥氏体 ０ 或 ２ ％ 预 变形　 ％ ５
之后逐 步冷却 过程 中的奥 氏体 ＿ ÷铁素体 转变行 为．奥 氏　

研 究院 、 中国科学院 物理研 究所等 正在建 设新一 代核反 应　

体 ／铁素 体双 相 区特定 温度 下的 实测衍 射积 分强 度 除 以 　

堆（ 产生稳态中子束） 与散裂中子源 （ 产生脉冲中子束） 　 以
提 供高通量 中子源 ， 并拟 建若干新 的 中子 衍射谱 仪　 此　 外 ，通过 国际 国 内学 术交流 、技术合 作与 共 同研 究，各 国　 学 者正积极 参与相 关的理论 与应 用研 究， 相信 在不久 的将　 来， 包括原 位中子衍 射技术 在 内的中子科 学技 术会得到 更　
广泛的 应用 ． 　

铁素体转变完成所对应的衍射积分强度 （ 后者由铁素体低　
温单相区的衍射积分强度推算得到） 进而得 出该温度的　 ，
铁 素体 相对转 变量 ．结 果表 明，由原位 中子衍 射分析 出的　 铁素体 转变量与 ＴＭＣＰ 中不 同阶段 淬火得 到的铁素 体转　 变量 在 －５ 误差范 围 内具 有 良好 的一致性 ，较好地 描述　 ４％ － 了逐步 冷却铁 素体 转变进 程，如 图 ９ ａ所 示．分析结 果还　 表 明， 步冷却过 程 中预 变形试 样的铁 素体转 变量 一温度　 逐 曲线 不同于 未变形 试样 ，如 图 ９ ｂ所示 ，前者 在铁 素体转　 变到 一定程度 后出现 奥 氏体 稳定化 ， 成转变 延迟现 象． 形 　

感谢茨城大学 Ｖｅ ｔ ｒ　 ｓｎ ｓ　 ｂ ｒｔ ｒ ＶＢＬ ｎ ｕｅ Ｂｕ ｉｅ ｓＬａ ｏａ ｏｙ（ ）对第一　
作 者 研 究 工 作 的 支持 ；感 谢 英 国 Ｓ ｌ ｒ 大学 Ｐ ｏ ．Ｐ．． ｅ ｓｅ　 ａｆ ｄ ｏ ｒ ｆ Ｊ Ｗ ｂ ｔｒ 提 供 应 变扫 描 研 究数 据 ； 谢 中 国原 子 能 科 学研 究 院 陈 东风 研 究 员介　 感

原位相应变的变化分析 （ １ ） 图 ０ 表明 ｌ Ｊ铁素体逐步冷　 ｚ， ２
却 转变前期 ，奥氏体相 应变 为小拉 伸应变 ，预 变形有 利于　 铁 素体转变 ；铁 素体逐 步冷 却转变后 期 ，奥 氏体富碳 导致　 显 著的压应 变，进 而产生转 变 延迟现象 ． 　

绍国内中子散射研究的进展；感谢捷克核物理研究所 （ ＮＰＩ Ｃ ｅ ｈ　 ， ｚｃ） Ｄｒ ． ｕ ａ ．Ｐ Ｌ ｋ ｓ、日本国立材料研究所 （ ＭＳ ＮＩ ）Ｄｒ Ｙ． ａ ｈ 、日 ． Ａｄ ｃ ｉ 　 本高能加速器研究所 （ ＫＥＫ）Ｄｒ Ｔ． ｍｉａ ． Ｋａ ｙ ｍａ、日本原子 能研究　 所 （ＡＥ Ｊ Ａ）Ｄｒ ．Ｈ． ｕ ｕ ｉ Ｄｒ Ａ． ｒ ｉ Ｓｚｋ与 ． Ｍｏ ｉ 在相关项 目研 究中的　 ａ
支持 与合 作 ． 　

４ 结 束语　
参考 文献　 研究 用中子束 通量 目前 还 比较 低，尽管 可 由低 物质 吸　
【 ａｏ　 　 ．Ｎ ｕｒｎ Ｄｉｒｃｉｎ Ｏ ｆｒ： Ｃａｅ ｄ ｎ １ 】Ｂ ｃｎ Ｇ Ｅ ｅ ｔ 　 ｆ ａｔ ． ｘｏｄ ｏ ｏ　 ｌ ｎ ｏ　 ｒ
Ｐｒ ｓ ，１ ５：１ ｅ ｓ ９７ 　

收率 和 良好信 噪 比加以部分 补偿 ， 难 以实现高质 量衍射　 仍
谱 线的快 速测试 ， 使得一些 高应变 率变 形、 快速加热冷 却导　 致 的材料结 构转变还 无法得 到及 时表征 。在特定情况 下 ， 　

【 ｉ ｒ　 Ｔ ｒ ａ Ｎ Ｕ ｓｋ　 Ｔ ｍｏａＹ， ａ ｕ 　 ， ２ ｉ ａＮ， ｏｉ ｉ ， ｅａａＭ， ｏ ｔ　 Ｓ ｋ ｍａＴ　 】Ｎ ｍｕ ｋ　
Ｎｉ ｈ ｈ ｘ 　Ｙ， Ｎａｋ ｉ ｈｉ ｓ ｉａ ａ ａｎ ｓ 　Ｔ，Ｔａ ａ ｓ ｋ ｔ ｕｍ ａ Ｔ ． Ｐｒ ｃ ｂ ｒ ｋ 　 　 ｏ 　Ｊ ａ ａ ｉ

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６８ ８　

ｐ　

金降 　 属

ｍ　ｎ报　 学 　

￡ ｊ 　

４卷　 ２

Ｓ ｒｐ ｎ ｎ ｕ ｔｉｌ ｙ 　ｏ 　Ｉ ｄ ｓｒａ　Ａｐ ｌ ａｉｎ 　ｏ　 ｕｒ ｎ ｃｅ ｃ　 ｕ ｐｉ ｔ ｓ ｆ Ｎｅ ｔｏ 　Ｓ ｉｎ ｅ ｃ ｏ

Ｍ ｏ ｉ 　Ａ ．ＣＡ Ｍ Ｐ— Ｓｉ ｒａ ｉ Ｊ．２ ０ ０ ５；１ ：４ 　 ８ ９７

ｏ ｔ 　 ｙ ｌ ｒｋ— ｅ 　 ｏ ｅ ｍｅ ｔ Ｔｓ ｋ ｂ ，Ｊ ｐ ｎ　 ｓｅ ｂ 　ｂ ａ ｉｋ ｎ Ｇ ｖ ｒ ｎ） ｄ ａ ｎ ． ｕｕａ ａａ ，
２ ０ ０ ５： ９ 　

Ｗ ｅ ｔ ｒＰ　 Ｉ ｂｓ ｅ 　 Ｊ． ｎ：Ｆｉ ｚ ｔ ｉ ｋ Ｍ 　 ｔ ｐａ ｒｃ 　 Ｅ，Ｌ ｏｄｉ 　 ， ｄ ． ｎｉ Ａ ｅ ｓ ，Ａｎａ ｙ ｉ 　 ｌ ｓｓ

ｏ ｆＲｅ ｉｕ ｌ ｔ ｓ　ｙＤｉ ｒ ｃｉｎ Ｕ ｉｇＮｅ ｔ ｎ ａ ｄＳ ｎ 　 ｓｄ ａ　 ｒ ｓｂ 　 ｆ ａ ｔ 　 ｓｎ 　 ｕｒ 　 ｎ 　ｙ — Ｓｅ ｏ ｏ
ｃ ｏ ｔ ｎ Ｒａ ａ ｉ ｈｒ ｒ 　 ｄｉ ｔｏｎ，Ｌｏ ｏ ｎｄｏ ｎ： Ｔａ ｏｒ ａｎ 　Ｆ ａｎ ｉ　 ｒ ｕｐ， ｙｌ 　 ｄ ｒ ｃ ｓ Ｇ ｏ 　
２ ３：２ 　 ００ ０９

（ 村信 雄 ，鸟饲 直也 ，上 坂 充 ，友 田 阳 ，佐 久 间 隆，西 原 美　 新
一

，

中西 友 子 ， 妻 孝 光 ． 城 中性 子 产 业 利 用　 高 茨

术－Ｉ ｊ ，厶讲　

演资料集 （ 茨城 主催） ．日本，筑波， ２ ０ ：９　 ０５ ） Ｃｈ ｎ Ｄ　 Ｇｏ 　 　 ｅ　 Ｆ， ｕＣ， Ｃ Ｔ． ｃ　 ｅｈ ２ ０ ； ８２ ：１ ７ 　 Ｎｕ ｌＴ ｃ ， ０ ５ ２ （） ２ 　

Ｓｈｉ ｔ 　 ，Ｘｕ ｏ ａＹ 　Ｐ　 ，Ｔｏ ｏｔ 　 ，Ｓ ｕ 　 ，Ｈ ｏ ｄ ｎ Ｔ　 ． Ｇ ｍ ａＹ ｕｚ ｋｉ Ｈ ｌｅ 　 Ｍ 　 Ｕｎ ｐｕｂ ｉ ｈｅ 　 ｏ ｋ ｌ ｓ ｄ Ｗ ｒ　 Ｄ ｏ ｄｉ ｅ Ｃ，Ｖ ａ ｌ 　 ｎａ ｌ 　 ｌ ｌ Ｒ，Ｄｅ ｖｉ 　 ｅ ｒ ｎ Ｐ，Ｐｅ ｌｅ Ｒ ．Ａｃ ａ ｎｅ ｌ 　 ｔ 　Ｍ ｅ ａ ｌ ｔ ｌ， 　
１ ９； ： １ ４７ ９８ ３７ ５ 　

（ 陈东风，勾 成，叶春堂．核技术， ２ ０ ； ８ ２：１ ７ 　 　 ０ ５ ２ （） ２ ） 　
Ｔｏ ｏｔ 　 ｍ ａ Ｙ．Ｆｅ ”　 ｍ ． ００ ；９：５ ４ ２ ４ ４ 　

（ 田 阳．占 ｉ岛ｔ， ２ ０ ； ：５ ４　 友 ｒ ０４ ９ ４ ）
Ｔｏ ｏｔ 　 ．ｃＡ Ｍ Ｐ— ＳＩ 　２ ５；１ ：４ 　 ｍ ａＹ ｌ ｊ ００ ８ ９１ Ｐｏｕ ｓ ｎ ｌ ｅ 　Ｈ　Ｆ，Ｇ ａ ｂ 　Ｓ， Ｌｏｒ ｎ ｚ ｎ ｒｅ ｅ ｔ ｅ 　Ｔ ， Ｊ ｕｕｌ ｅ ｅ 　Ｄ ， 　Ｊ ｎｓ ｎ 　 Ｐｏｕ ｓ ｎ Ｆ　 ，Ａｎｄｅ ｓ ｎ Ｎ　 ，Ｆ ｅ ｌ 　 ，Ｆｅ ｄｅ ａ ’ Ｒ ， ｌｅ 　 Ｗ ｒｅ 　 Ｈ ｒｌ Ｔ ｏ ｉ ｎｈ ｎｓ ｌ 　 　 Ｇｒ ａ ｓ ａ Ｈ ．Ｊ Ｓｙ ｈ ｔ Ｒａ ａ ．１ ７ ａ ｆｍ 　 　 ｎｃ ｒ 　 ｄｉ ｔ ９９ ；４：１ ７ ｏ ４　 Ｍ ａｒ ｕｌｅ 　 ｇ ｉ ｓ Ｌ，Ｗ ｉ ｔ ｅ 　 ，Ｐｏｕ ｅ Ｈ　 ｎ ｈ ｒＧ ｌ ｎ　 Ｆ．Ｓｃ ｅ ｅ ２０ ； １： ｉ ｎｃ ， ０１ ２９ 　
２ ９ 　 ３ ２

Ｓｐ ａ ｌ 　 ．Ｉ ：Ｆｉｚ ｔ ｉ ｋ Ｍ 　 ｒ ｕｅ　 Ｍ Ｊ ｎ ｔ ｐａ ｒ ｃ 　 Ｅ，Ｌｏｄ ｎｉ ｅ ｓ ，Ａｎａ ｙ ｉ 　 ｉ 　 Ａ　 ｄ ． ｌ ｓｓ

ｏ ｆＲｅ ｉｕ ｌ ｔ ｓ　ｙＤｉ ｒ ｃｉｎ Ｕ ｉｇＮｅ ｔ ｎ ａ ｄＳ ｎ 　 ｓｄ ａ Ｓ ｒ ｓｂ　 ｆ ａ ｔ 　 ｓｎ 　 ｕｒ 　 ｎ ｙ — ｅ ｏ ｏ
ｃ ｏ ｔ ｎ Ｒａ ａｔｏ ｈｒ ｒ 　 ｄｉ ｉ ｎ． Ｌｏｎ ｎ： Ｔａ ｏ 　 ｎｄ Ｆ ａ ｉ　 ｒ ｕｐ， ｏ ｄｏ ｙｌ ｒ ａ 　 ｒ ｎｃ ｓ Ｇ ｏ 　
２ ０３ ０ ：７ 　 ８

Ｔ ｍｏａＹ， ｋ ｓＰ， ｒｏＳ Ｐ ｒ 　　 Ｔｓ ｃ ｉａＮ， ｏ 　 ｏ ｔ　 Ｌｕ ａ　 Ｈａｊ　 ， ａ ｋＪＨ， ｕ ｈｄ 　 Ｎｅｖ
Ｄ ．Ａｃ ａ Ｍ ａ ｅ ， ０ ５１ ｔ　 ｔ ｒ ２０ ３； ：８１ 　 ９

Ｔｏｍ ｏ ａ Ｙ ， ｔ 　 Ｔｏｋ ａ Ｈ ， ｄ ｃ 　 ， ａｋ ｔ 　 ，Ｍ ｉ ｋ ｗａ Ｎ ， ｕｄ 　 Ａ ａ ｈｉ Ｙ Ｗ ｉａ Ｍ ｎａ ａ 　 　
Ｍ ｏ ｉ ｉＡ ，Ｍ ｏ ｉ Ｙ ．Ａｃ ａ Ｍ ａ ｅ ，２ ０ ｒａ　 ｒｉ 　 ｔ　 ｔ ｒ ０ ４；５ ２：５７ ７ ３ 　

Ｏｈｎ ｕｍ ａ Ｍ ， Ｈｏｎ 　 Ｋ ， Ｌｉ ｄｅ ｏ ｈ Ｓ， Ｐｅ ｒ ｅ 　 Ｊ Ｓ， 　 ｏ ｎ ｒｔ　 ｄｅ ｓ ｎ 　 　 Ｙｏ ｈｉ ａ 　 ，ｏ ｎ ｅ ａ　 ．Ａｃ ａ Ｍ ａｔ ｒ ０ ０ ４ ｓ ｚ ｗａ Ｙ ｏｄ ｒ Ｈ ｔ　 ｅ ．２ ０ 　 ８：４ ８３ ７ 　
Ｎａ ａ ｕｒ 　 ．Ｊ Ｍ ａ ｎ　 ａ ｎ　 ａ ｅ ，１ ９； ０ ｋ ｍ ａＹ 　 ｇ Ｍ ｇ Ｍ ｔ ｒ ９９ ２０ ：６３ 　 ４

Ｋａ ｅ ｎｉ　Ａ ，Ｔｏｍ ｏ ａ ｔ 　Ｙ， Ｓ ｕ 　 ，ＴＤ ｉ ｕｚ ｋｉ Ｔ ｒｉ 　Ｓ，Ｋ ａ ｉ ｍ ａ Ｔ ． ｍ ｙａ 　 　 ＣＡ Ｍ Ｐ—Ｉ Ｊ． ０ ＳＩ ２０ ３；１ ： １ ３ ６ ４５ 　 Ｉ ｅ 　 ，Ｔｏｍ ｏ ａ Ｙ ，Ｓ ｕ 　 ｋ ｄａ Ｋ ｔ　 ｕｚ ｋｉＪ．ＣＡＭ Ｐ—Ｉ Ｉ 　２ ０ Ｓ Ｊ ０ ６；玛 　

Ａｌｅ 　 Ｒ ， ｙ ｒ 　 Ｍ ．ⅣＤ Ｔ ／ ，１ ８１ ４ ６３ ｌ ｎ Ｄ　 Ｓａ ｅ ｓ Ｃ　 ｎｔ ９ ；１ ：２ 　 Ｈｕｔ ｈ ｎｇ 　Ｍ 　Ｔ，Ｗ Ｍｈ ｒ 　Ｐ　Ｊ，Ｈｏｌ ｎ ｃｉ ｓ ｉ ｅｓ ｔ 　 ｄｅ 　Ｔ　Ｍ ，Ｌｏ ｅｎ ｚ ｎ ｒ ｔｅ 　

∞ ３６　 　
Ｘ ｕ Ｐ　 ， ｍ ｏｔ 　 Ｇ Ｔｏ ａＹ ，Ｌｕｋ ｓ Ｐ，Ｍ ｕ ａ ｓ ｙ Ｏ，Ａｄａ ｈ 　 ．Ｓｃ 　 ａ　 ｒｎｋ　 ｃ ｉＹ ｉ Ｅｎｇ Ａ，ａ ｃ ｐ ｅ 　 ｃ ｅ ｔ ｄ　 Ｘ ｕ Ｐ　 　 Ｇ，Ｔｏｍ ｏ ａ Ｙ ，Ｌｕｋ ｓ Ｐ， ｄ ｈｉＹ ．Ｉ ｎ Ｓｔ ｅ ，２ ０ 　 ｔ　 ａ 　 Ａ ａｃ 　 ｏ ｒ 　 ｅ ｌ ０ ５；

Ｔ． ｎ ｒｄ ｃｉｎ ￡　ｈ 　 ｈ ｒ ｃｅ ｉａｉｎ ｏ　 ｓｄ ａ　 ｔｅｓ Ｉｔ ｕ ｔ ｏ ｏ ０ｔｅＣ ａａ ｔｒｚ ｔ 　ｆＲｅｉｕ ｌ ｒｓ　 ｏ Ｓ

ｂ 　 ｕ ｒｎ Ｄｉｒ ｃｉｎ ｙＮｅ ｔ 　 ｆ ａ ｔｏ ．Ｂｏ ａ Ｒ ｔ ｎ ｏ ｃ　 ａ ｏ ：Ｔａ ｌｒａ ｄ Ｆ ａ ｃｓ ｙｏ　 ｎ 　 ｒｎ ｉ 　
Ｇｒ ｐ， ００ ｏｕ ２ ５：１ 　 Ｊｎ ｉ 　Ｘ　 Ｊ，Ｓｈｉ ｔ 　 ，Ｔｏ ｏｔ 　 ，Ｍ ａ ｓ ｓ ｉ ａ Ｓｕ ｕｋ 　Ｈ， ｏａＹ ｍ ａＹ ｔｕ ｈｍ ， ｚ ｉ 　

４ （ ｐ １ ： ３　 ０ ｓ ｐ． ２ ４ ｕ ）