水素リサンクリング過程における粒子の表面反射現象の研究

氢气沉没过程中颗粒表面反射现象的研究

• 批准号: 62050017
• 负责人: 宇佐美 誠二
• 金额: $ 3.2万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Fusion Research
• 财政年份: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62050017/
• 关键词: 固体表面の水素反射; レーザー脱離; 低温水素吸着のオルソ・パラ比半導体(サーミスター)センサーによる原子状水素の検出; 多種イオン同時分析; 電子エクザフス法

核融合炉壁における水素リサイクリング過程を考察する際,水素原子の運動エネルギーが小さい状態での炉壁の水素反射に関する実験的研究が必要とされている. この点を主題にして,次の方法で反射現象の解明を行なった.1.炉壁表面に入射した気相水素は,反射と吸着(吸蔵も含め)のいずれかの過程をとる. 從って反射される粒子の数は,入射粒子数と吸着粒子数との測定から,それらの差として求められる. しかし,反射粒子数の定量測定はむずかしいので吸着水素量の定量測定を意図した実験を行なった. まず,低温冷却した固体表面に水素を吸着させ,吸着水素のLEELS(低速電子エネルギー損失分光)スペクトルを観測し,オルソ水素とパラ水素との表面存在比を求めた. この結果から単一層を形成する水素凝縮状態を知ることができる. この状態にある吸法水素量は分っているから,これを吸着量の基準としてレーザー照射による脱離水素量の較正を行なうことができた.2.原子状水素の定量的な検出法を確立するため,低温領域においてサーモフレーク(半導体センサー)の検出特性を評価した. 低温ほど,その感度は上昇し200K付近で常温に比べてほぼ10倍まで達することが確められた. 水素原子線は0.3Torr程度の水素気体を高周波放電状態にして得ているが,放電状態から同時に放出される光の影響は無視できることも確認した.3.レーザー昇温脱離法において,これまで使用してきた通常の四極子質量分析器に替えて,多種イオンを同時に検出できる新型の分析管を開発した. セクター磁石を使って多種イオンを質量比に分離し,感度をあげるため位置敏感度検出を用いた. これによって,同じ表面状態から脱離する多種イオンの飛行時間測定が可能である.4.近年重要になった非晶質材料による表面被覆の研究で,欠けている原子配列横造を知るElectron EXAFS法を開発した.

Nuclear fusion wall に お け る water element リ サ イ ク リ ン を グ process inspection す る interstate, water element atoms の movement エ ネ ル ギ ー が small さ い state で の の furnace wall reflection water element に masato す る be 験 research が necessary と さ れ て い る. こ の point を theme に し て, time の way で reflection phenomenon の interpret を line な っ た. 1. The process of に incident た vapor phase hydrogens on the surface of the furnace wall に, reflection と absorption (absorption containing め), <s:1> ずれ ずれ ずれ をとる. From っ て reflection さ れ る particle の は, number of incident particles と sorption particle count と の determination か ら, そ れ ら の poor と し て o め ら れ る. し か し, reflective particles quantitative determination は の む ず か し い の で の quantitative determination of the water element uptake を meaning 図 し た be 験 を line な っ た. ま ず, cryogenic cooling し に た solid surface water element を sorption さ せ, absorbed water element の LEELS (low speed electronic エ ネ ル ギ ー losses) spectroscopic ス ペ ク ト ル を 観 し, オ ル ソ water element と パ ラ water element と の surface than を o め た. こ の results か ら 単 layer を form す る water element condensation state を know る こ と が で き る. こ の state に あ る method water element uptake は points っ て い る か ら, こ れ を sorption amount の benchmark と し て レ ー ザ ー irradiation に よ る line is out of the water element quantity の is を な う こ と が で き た. 2. Atomistic water element の quantitative な を 検 out the method to establish す る た め, low temperature field に お い て サ ー モ フ レ ー ク (semiconductor セ ン サ ー) の 検 out features を review 価 し た. Low temperature ほ ど, そ の sensitivity は rise し pay nearly 200 k で than normal temperature に べ て ほ ぼ 10 times ま で da す る こ と が め indeed ら れ た. Water element atomic line 0.3 Torr は degree の element 気 を high frequency discharge status に し て must て い る が, discharge か ら に released at the same time さ れ る light の influence は ignore で き る こ と も confirm し た. 3. レ ー ザ ー warming from method に お い て, こ れ ま で use し て き た usually の quadrupole mass analyser に for え て, multiple イ オ ン を に at the same time 検 out で き る new の analysis tube を open 発 し た. セ ク タ ー magnet を make っ て multiple イ オ ン を quality than に separation し sensitivity を あ げ る た め を positional sensitivity 検 with い た. こ れ に よ っ て, with じ surface state か ら from す る multiple イ オ ン の flight time measurement が may で あ る. 4. In recent years, important に な っ た amorphous materials に よ る surface coating で の research, owe け て い る atoms with column side を know る Electron EXAFS method を open 発 し た.

项目成果

桜井 誠: 真空. 30. 652-657 (1987)

樱井诚：真空。30。652-657（1987）

M.Sakurai: Jpn.J.Appl.Phys.Part 2 (JJAP Letters). 26. L1651-L1653 (1987)

M.Sakurai：Jpn.J.Appl.Phys.Part 2（JJAP 快报）。

岡野達雄: KEK Report(Proc.6th Meeting on Ultra Hish Vacuum Techniques for Accelerators and Storage Rings). 87ー8. 74-78 (1987)

Tatsuo Okano：KEK 报告（关于加速器和存储环的超高速真空技术的第六次会议）87-8 (1987)。

寺田啓子: KEK Report (Proc.6th Meeting on Ultra Hish Vacuum Techniques for Accelerators....). 87ー8. 69-73 (1987)

Keiko Terada：KEK 报告（Proc.6th 加速器真空技术会议......）87-8 69-73 (1987)。

柴田裕国: 真空. 31. (1988)

柴田博国：真空31。（1988）