高強度中性子環境における電気絶縁被覆機能材料の反跳原子による特性変化

高强度中子环境中反冲原子引起的电绝缘功能材料性能的变化

• 批准号: 22H01209
• 负责人: 田中 照也
• 金额: $ 8.82万
• 依托单位: National Institute for Fusion Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01209/
• 关键词: セラミック材料; 電気絶縁; 中性子環境; 反跳原子; セラミック被覆; 金属原子; 照射効果; イオンビーム

反跳金属原子の入射を模擬したセラミック電気絶縁被覆を金属基板上に成膜するために、核融合研において３連るつぼを備えた電子ビーム蒸着装置を新たに構築し、セラミック材料と反跳金属原子を模擬した金属粒子の交互蒸着による成膜を可能とした。また、Y2O3被覆試料の成膜を開始し、X線光電子分光（XPS）により適切な組成比が得られることを確認するとともに、蒸着速度の評価等を実施した。引き続きセラミック材料と金属材料を同時に蒸着するための抵抗加熱蒸着源の追設を進めている。被覆試料の微視的電流経路を観察する目的で、名古屋大学の原子間力顕微鏡(AFM)にConductive-AFMアタッチメントを設置した。前述のY2O3被覆を含む複数の電気絶縁被覆試料表面の観察を行い、表面微細構造の観察と同時に、被覆に生じた小孔等での漏れ電流経路の分布が明確に取得できることを確認した。今後、反跳金属原子の入射を模擬した電気絶縁被覆の漏れ電流経路の直接的な評価に威力を発揮することが期待できる。中性子照射効果を模擬するためのイオンビーム照射実験立ち上げでは、異なる照射装置に共通して取り付けが可能な、照射下電気伝導測定用のフランジ付き試料ホルダーと測定系の構築を行った。また、核融合研のタンデム加速器に高温照射実験用ビームラインとチェンバーを新たに設置して、チェンバー中心までのビーム輸送を確認し、照射実験準備を完了した。静岡大学では、Y2O3、ZrO2被覆へLiイオンビームを入射させ、約0.1～1原子％のLi原子を含有する試料の製作が行われた。中性子照射損傷効果を模擬した1dpa(displacement per atom)のイオンビーム照射も行われ、現在、電気伝導度の変化について詳細評価が進められている。

Rebound metal atom incident を simulation したセラミックelectric を insulator coating on a metal substrate にるために, nuclear fusion research において３连るつぼを备えたElectronic steaming device is constructed in a new way, and steaming materials and debounce metal atoms are simulated, and the interaction of metal particles is steamed and film-forming is possible.また、Y2O3 coated sample film formation start し、X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) によりCheck the composition ratio, check the ingredients, and check the steaming speed. The material of the material is the metal material and the material is the same. The purpose of the current microscopic inspection of the coated sample was to conduct a conductive-AFM microscope at Nagoya University. The aforementioned Y2O3 coating includes the plurality of electrochemical tests on the surface of the coated sample and the inspection on the fine structure of the surface. At the same time, the distribution of the leakage current path through the small holes in the coating is clear, and the confirmation of the leakage current path is obtained. From now on, the impact of debounced metal atoms will be simulated, and the electric current will be directly covered and leaked. The neutral irradiation effect is simulated by the irradiation system and the irradiation device is the same as the neutron irradiation device. It is possible to construct a measuring system using a りけがな, a のフランジき sample for measuring electrical conductivity under irradiation, and a のルダーと measuring system.また、Nuclear fusion research accelerator high temperature irradiation ビームラインとチェンバーを新たThe settings are set, the delivery center is confirmed, and the irradiation preparation is completed. Shizuoka University made a sample coated with Y2O3 and ZrO2 that was incident on Li and contained about 0.1 to 1 atomic % of Li atoms. The damage effect of neutral irradiation is simulated 1dpa(displacement per atom) のイオンビーム irradiation も行われ、Now、Electronic 気伝 Conductivity の変化についてDetailed review価が入められている.