Evaluation of irradiation-induced defect behaviors by pump-probe positron annihilation spectroscopy

通过泵浦探针正电子湮没光谱评估辐照引起的缺陷行为

• 批准号: 22H02005
• 负责人: 木野村 淳
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: Kyoto University
• 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 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02005/
• 关键词: 照射効果; 陽電子消滅分光; 過渡挙動; 格子欠陥; 動的挙動; ポンププローブ; 点欠陥; 過渡変化

ビームラインを設置する複合研電子加速器施設の測定室は遮蔽が十分ではないため、電子線パルスに同期して空間線量が増加する。シンチレーション検出器により放射線レベルの時間変化を計測した結果、放射線レベルがピークからバックグラウンドまで低下するまで約5マイクロ秒を要した。一方、ビームラインの長さを10m、陽電子のエネルギーを10eVとすると、陽電子ビームが発生からビームライン終端に至るまでの時間は5.3マイクロ秒であった。そのままビームを導入すると、十分空間線量が低減しないうちに陽電子ビームが到達し、測定に問題が生じる。このことから、ビームラインにストレージ装置を設置して、電子線のパルスから遅延させてビームを導くことが必須である。陽電子の速度と空間分布を考慮して、ストレージ装置の長さは4mで十分である。これに加えて、ターゲットを含む直線部約1.3m、曲率約0.5mの90度ベンド配管4箇所、試料チャンバから構成されるビームラインとした。また真空ポンプはイオンポンプ3台、ターボ分子ポンプ1台を配置した。この基本設計に基づく構成部品の製作、入手を行った。ビームライン各部の構造を最適するためにSIMIONコードを用いて、最適なモデレータ構造の探索を行うとともに、リニアストレージの磁場、電場分布が蓄積効率に与える影響に関する調査を行った。リニアストレージに関する計算においては、ソレノイドコイルを持つ直線状真空ダクトを接続するフランジ部分における補助コイルの1度以下の傾きがビーム伝搬に大きな影響を与えることが示された。さらにモデレータ材料を最適化するため、モデレータ試験装置を製作した。モデレータ試験装置についてはまだ性能不足のための再放出効率の測定には至っていないが、ベンド配管中の陽電子の伝搬に関する先行研究との比較検討を行うための有用な知見を得た。

ビ ー ム ラ イ ン を set す る composite research electron accelerator facilities の measuring chamber covered が は very で は な い た め, electronic line パ ル ス に period し て space line in が raised add す る. シ ン チ レ ー シ ョ ン 検 extractor に よ り radiation レ ベ ル の time variations change を measuring し た results, radiation レ ベ ル が ピ ー ク か ら バ ッ ク グ ラ ウ ン ド ま low で す る ま で about 5 マ イ ク を ロ seconds to し た. One party, ビ ー ム ラ イ ン の long さ を 10 m, positron の エ ネ ル ギ ー を 10 ev と す る と, positron ビ ー ム が 発 raw か ら ビ ー ム ラ イ ン terminal に to る ま で の は 5.3 マ イ ク ロ seconds で あ っ た. そ の ま ま ビ ー ム を import す る と, very low space line quantity が し reduction な い う ち に positron ビ ー ム が reach し, problem determination of に が raw じ る. こ の こ と か ら, ビ ー ム ラ イ ン に ス ト レ ー ジ unit を set し て, electronic line の パ ル ス か ら 遅 delay さ せ て ビ ー ム を guide く こ と が must で あ る. The <s:1> spatial distribution of the anode velocity を takes into account that the <s:1> て, ストレ and ジ of the ジ device length さ and <s:1> 4mで are very である. こ れ に plus え て, タ ー ゲ ッ ト を む line of about 1.3 m, 90 degrees curvature is about 0.5 m の ベ ン ド piping, sample by four チ ャ ン バ か ら constitute さ れ る ビ ー ム ラ イ ン と し た. ま た vacuum ポ ン プ は イ オ ン ポ ン プ 3, タ ー ボ molecular ポ ン プ 1 を configuration し た. The basic design of に base づく components of づく production and purchase を line った. を ビ ー ム ラ イ ン ministries の structure optimum す る た め に SIMION コ ー ド を with い て, optimum な モ デ レ ー タ tectonic line の explore を う と と も に, リ ニ ア ス ト レ ー ジ が accumulation rate of unseen に の magnetic field, electric field distribution with え る influence に masato す る survey line を っ た. リ ニ ア ス ト レ ー ジ に masato す る computing に お い て は, ソ レ ノ イ ド コ イ ル を hold つ linear shaped vacuum ダ ク ト を meet 続 す る フ ラ ン ジ part に お け る subsidies コ イ ル の 1 degrees tilt の き が ビ ー ム 伝 に onto a き な influence を and え る こ と が shown さ れ た. Youdaoplaceholder0 タ タ material を optimization するため, モデレ タ タ タ experimental device を fabrication た. モ デ レ ー タ test device に つ い て は ま だ inadequate performance の た め の again released の sharper rate determination に は to っ て い な い が, ベ ン ド piping in の positron の 伝 move に masato す る leading research と の is 検 line for を う た め の な useful knowledge を た.

项目成果

原子炉ベース低速陽電子ビーム装置の開発

反应堆慢正电子束装置研制

• 发表时间: 2022
• 期刊: 陽電子科学
• 作者: 木野村 淳; 薮内 敦
• 通讯作者: 薮内 敦

陽電子ビームパルス化システムの荷電粒子軌道計算コードによる評価

使用带电粒子轨迹计算代码评估正电子束脉冲系统

• 发表时间: 2022
• 作者: 木野村 淳;村上 亮;薮内 敦; Brian E. O’Rourke
• 通讯作者: Brian E. O’Rourke