イオンビーム照射下陽電子ビーム測定装置を用いたカスケード損傷構造の研究

离子束辐照下正电子束测量装置级联损伤结构研究

• 批准号: 11780370
• 负责人: 岩井 岳夫
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11780370/
• 关键词: 陽電子ビーム; カスケード損傷; イオンビーム; 鉄; 空孔集合体

本研究では、世界でも例のない「イオンビーム照射下陽電子ビーム測定装置」を製作し、鉄などの金属材料のカスケード損傷構造を解明することを目的とする。11年度はまず陽電子ビームによる欠陥データ取得のための各種調整を行った。内容は(1)陽電子モデレータ変更による陽電子ビーム透過効率の向上、(2)イオン・陽電子両ビームの軸合わせ、(3)スペクトロスコピーアンプ更新などによる検出器系の分解能向上、(4)透明石英板イオンビームモニターの整備などである。これらの実施により、室温でのイオンビーム照射下陽電子ビーム測定が可能になった。試料としては純鉄を用い、生成する空孔集合体サイズに及ぼす(1)照射イオン種の効果、(2)照射量依存性に関する実験を室温で実施した。その結果、照射イオンの質量が大きくなると生成する空孔集合体のサイズが大きくなり、dpaあたりの欠陥生成率が高くなることが示唆された。また、この温度では空孔集合体が安定に存在するため、照射下と照射後で欠陥に大きな変化は見られなかった。12年度は、陽電子ビーム強度の増大を図るため、^<22>Na線源の更新を行った。従来185MBqであったものを740MBqに更新し、ビーム強度を数倍に増やした。また、試料加熱用ホルダーを製作し、最高500℃までの測定が可能になった。さらに、ビーム電流計測用ファラデーカップを製作し、イオンビーム電流計測の精度を向上した。このように整備された装置を用いて、300〜500℃の範囲で照射下陽電子ビーム測定を行った。室温の場合と異なり、欠陥の生成はこの方法では検出できなかった。これは高温で空孔集合体が熱的で不安定なため、生成してもある寿命で消えていっているものと考えられる。今後、さらに温度を下げるか、あるいはイオンビームフラックスを上げて実験を行う必要がある。

This study aims to fabricate a device for measuring positron emission under irradiation and to elucidate the damage structure of iron and metal materials. 11 years ago, the company made various adjustments. The contents include: (1) the improvement of the transmission efficiency of the positron,(2) the axial combination of the positron,(3) the improvement of the decomposition energy of the detector system,(4) the improvement of the transparent quartz plate. The measurement of positron emission under irradiation at room temperature is possible. The sample is used for pure iron, the void aggregate is generated, and (1) the effect of irradiation,(2) the dependence of irradiation, and (3) the room temperature. As a result, the mass of the irradiated material is large, and the generation rate of the porous aggregate is large. The temperature of the void aggregate is stable. The temperature of the void aggregate is stable. The temperature of the void aggregate is stable. 12 years, positive electron intensity increased, <22>the line source updated. 185MBq to 740MBq update, several times more intense Sample heating is possible at temperatures up to 500℃. The accuracy of the current measurement is improved. This equipment is used for the measurement of positron emission under irradiation at 300 ~ 500℃. Room temperature is different from the situation, the lack of production is different from the method. The void aggregate is hot, unstable, and has a life span of about 100 years. In the future, the temperature will be lowered, and the temperature will be increased.

项目成果

Takeo Iwai,Naoto Sekimura and F.A.Garner: "Effects of helium on void swelling behavior of vanadium alloys using dual ion beam irradiation"Effects of Radiation on Materials:18^<th> International Symposium ASTM STP. 1325. 1109-1118 (1999)

Takeo Iwai、Naoto Sekimura 和 F.A.Garner：“氦气对双离子束辐照钒合金的空洞膨胀行为的影响”辐射对材料的影响：第 18 届 ASTM STP 国际研讨会。

T.Iwai et al.: "Effects of Helium on Void Swelling Behavior of Vanadium Alloys Using Dual Ion Beam Irradiation"Proc.Effects of Radiation on Materials : 18th International Symposium, ASTM STP 1325. 1109-1118 (1999)

T.Iwai 等人：“使用双离子束辐照氦对钒合金的空洞膨胀行为的影响”Proc.辐射对材料的影响：第 18 届国际研讨会，ASTM STP 1325. 1109-1118 (1999)

N.Sekimura et al.: "Synergistic effects of hydrogen and helium on microstructural evolution in vanadium alloys by triple ion beam irradiation"Journal of Nuclear Materials. 283-287. 224-228 (2000)

N.Sekimura 等人：“三重离子束辐照下氢和氦对钒合金微观结构演化的协同效应”核材料杂志。

H.Tanigawa et al.: "Effects of helium implantation on hardness of pure iron and a reduced activation ferritic-martensitic steel"Journal of Nuclear Materials. 283-287. 470-473 (2000)

H.Tanikawa 等人：“氦注入对纯铁和还原活化铁素体-马氏体钢硬度的影响”核材料杂志。

M.Koshimizu,et al.: "Characterization of the surface layer of LB-films using a slow positron beam"Radiation Physics and Chemistry. 58. 633-637 (2000)

M.Koshimizu 等人：“使用慢正电子束表征 LB 膜的表面层”辐射物理与化学。