低エネルギー(100eV以下)イオンと炉壁材料との相互作用の物理・科学過程の解明

阐明低能（100eV 或更低）离子与反应器壁材料之间相互作用的物理和科学过程

• 批准号: 63055017
• 负责人: 森田 健治
• 金额: $ 3.52万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Fusion Research
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-63055017/
• 关键词: 低エネルギー金属イオンの反射率; 反射率に対する化学結合効果; 水素の拡散係数; 水素の熱脱離; 水素のダイナミック・リテンション; 反跳粒子検出法; 水素リサイクリング

本年度は前年度に測定したCu^+イオンのグラファイト表面および金表面における反射率のエネルギー依存の実験結果を確認するため、Ni^+イオンのグラファイト表面および金表面における反射率のエネルギー依存を測定した。これと平行して実機条件下における表面層における水素挙動を明らかにするため、水素イオン照射下におけるグラファイト中の水素のダイナミック・リテンションのエネルギー依存を測定した。まず実験に先立ち、低エネルギーNi^+イオンを発生する条件を確立した。その結果、10eVにおいて10nA/cm^2程度のNi^+イオン電流密度が再現よく得られた。Ni^+イオンのグラファイト表面における反射率は5eVから200eVの範囲において、Cu^+イオンと同様に0.1以下であることが判明した。又Ni^+イオンの金表面における反射率は、Cu^+イオンと同様に約50eVにおいて最大値0.4をもつことが判明した。これらの結果からこの反射率が最大値をもつという化学結合効果は実験的に実証されたと結論される。照射下における水素濃度分布のエネルギー依存の動的測定の結果、水素濃度分布の最大値は、100eVから2500eVまで変化する時、8×10^<21>から、3.1×10^<22>/cm^3まで増加すること、および水素濃度分布が最大になる深さ(ピーク深さ)は照射水素イオンの投影飛程と一致することが判明した。これらの実験結果は3次元円筒モデルにおける質量平衡方程式の理論解と一致することが明らかとなった。このことは、質量平衡方程式がグラファイト中の水素のダイナミック・リテンションを予測するのにきわめて有効であることを示している。

This year's measurement of Cu^+ and Ni^+ in the surface and gold surface reflectance dependence on the results confirmed that The water element in the surface layer under the condition of parallel operation is determined by the light source and the water element under the irradiation. The conditions for the establishment of the first phase of the process are established. As a result, the current density of Ni^+3 at 10eV is 10nA/cm^2. The reflectance of Ni^+ and Cu ^+ on the surface ranges from 5 eV to 200eV, and the reflectance of Cu^+ and Cu^+ on the surface ranges from 0.1 to 0.2 eV. The reflectivity of Ni^+ and Cu^+ is about 50eV, and the maximum value is 0.4. The results show that the reflectance of the compound is at its maximum value. As a result of the measurement of the dependence of the water concentration distribution under irradiation, it was found that the maximum value of the water concentration distribution was consistent with the projection flight path of the irradiated water concentration distribution when the water concentration distribution increased from 100eV to 2500eV, 8×10 <21>^, 3.1×10^<22>/cm^3. The theoretical solution of the mass balance equation is consistent with that of the three-dimensional cylinder. The equation for the mass balance of water in the equation

项目成果

長谷部裕治: Journal of Nuclear Materials. (1989)

长谷部雄二：核材料杂志（1989）。

橋本洋一: Nuclear Instruments and Methods B. 33. 515-518 (1988)

桥本洋一：核仪器和方法 B.33.515-518 (1988)