アルミニウム合金中の水素同位体透過に対するトラップおよびリペラーに関する研究

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本研究は電顕オートラジオグラフィの実験と併行させてアルミニウム合金中の水素同位体の透過実験を行なって、種々のトラップおよびリペラーが水素同位体の透過におよぼす影響を詳しく調べようとするものであり、次のような透過装置を製作した。薄膜試料(直径22mm,厚さ50〜70Mm)をチェンバーの中央にし、水素同位体ガスを供給する1次側と薄膜試料からの透過ガスを検出する2次側とに分けたチェンバーを製作した。試料の1次側および2次側をヘリウムガスによる放電清浄を行なうためにそれぞれ電極を取付け、両側の放電を観察するためのビューイングポートを取付けた。さらに、試料加熱用ヒーターおよび熱電対2対を取付けた。1次側と2次側との間にバイパスを取付け、試料セット後、バイパスを開いて1次側と2次側をともに1台のターボ分子ポンプにより排気し、充分に高真空に到達した後、バイパスを閉じ、水素同位体を導入した。水素同位体はあらかじめCo-Ti合金に吸蔵させておき、加熱により放出させたガスをバリアブルリーグバルブにより1次側に導入した。2次側に透過した水素同位体は四重極ガス分析管を検出器として残留ガス分析計により計測した。透過実験における最大の問題点は試料表面の汚れや酸化物などに原因する表面現象によって真の透過特性を検出し難い点にある。特にアルミニウムおよびその合金は強固な酸化皮膜が形成され易い。これに対処するために、製作した装置は1次側と2次側をともに放電清浄できる点に特徴がある。装置は完成し、その到達真空度は6.0×【10^(-9)】Torrであり、本研究のために充分である。残留ガスの分析結果も良好であり、水素同位体透過の実験データも得られつつある。