イオン照射誘起発光を利用したセラミックスの照射損傷の研究

离子辐照诱导发光陶瓷辐照损伤研究

基本信息

  • 批准号:
    10878075
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.22万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
  • 财政年份:
    1998
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1998 至 1999
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究は、セラミックスやガラスに高エネルギー粒子を照射し、この時放出される光のその場分光および寿命測定によりセラミックスの照射損傷の動的過程を解明するだけでなく、今まで照射損傷に使われたこなかった各種の新しい分光法を応用して欠陥の化学状態を解明する事を目的とした。得られた成果をまとめると以下の通りである。(1)水素あるいはヘリウムイオン照射下で、サファイア(Al_2O_3)およびシリカガラス(SiO_2)あるいはシリコンおよび黒鉛にイオンを照射しその揚発光分光を行った。その結果サファイアやシリカでは、照射により形成された酸素欠陥に捕獲された電子が、イオン照射による電子励起効果により励起された後、緩和される過程で発光が起こること、そしてその発光の強度は、イオン照射による欠陥生成により変化することを見いだした。また水素イオン注入が、場合によっては、ヘリウムイオン注入により大きな照射効果をもたらすことがあることが見いだされた。これは水素の持つ化学活性のため、照射によってもたらされた欠陥(ダングリングボンド)と水素とが結合し、欠陥の回復を押さえるためである。(2)東京大学の研究用原子炉弥生を用いて、原子炉心におかれたセラミックス試料からのその場発光および光透過測定に世界で初めて成功した。測定の結果発光は主としてγ線による電子励起効果によっており、イオン照射の時と同様、原子炉内では中性子の照射による欠陥生成が発光強度を変化させることを見いだした。(3)照射後試料については電子顕微鏡によりその微少組織観察を行うとともに、X線吸収分光や電子エネルギー損失分光など、従来欠陥の研究には使われてこなかった新しい各種分光法により試料内に生成された欠陥の同定を行い、黒鉛の損傷過程および生成される欠陥構造に対して新たなモデルを提案する事ができた。またシリコンでは、電子励起による欠陥生成の可能性があることもわかった。
は, this study セ ラ ミ ッ ク ス や ガ ラ ス に high エ ネ ル ギ ー particle し を exposure, こ の coming さ れ る light の そ の field spectral お よ び biometry に よ り セ ラ ミ ッ ク ス の の dynamic process of irradiation damage を interpret す る だ け で な く, today ま で irradiation damage に わ れ た こ な か っ た various new し の い spectrometry を 応 with し て owe 陥 の を chemical state Explain the する matter を purpose と た. The られた result をまとめると the following is をまとめると である. (1) the water element あ る い は ヘ リ ウ ム イ オ ン で under irradiation, サ フ ァ イ ア (Al_2O_3) お よ び シ リ カ ガ ラ ス (SiO_2) あ る い は シ リ コ ン お よ び black lead に イ オ ン を irradiation し そ の Yang 発 light spectral line を っ た. そ の results サ フ ァ イ ア や シ リ カ で は, illuminate に よ り form さ れ た acid element owe 陥 に capture さ れ た electronic が, イ オ ン irradiation に よ る electronic wound up working fruit に よ り wound up さ れ た, moderate さ れ る process で 発 が light up こ る こ と, そ し て そ の 発 の は intensity, light イ オ ン irradiation に よ る owe 陥 generated に よ り variations change す る こ と を see い だ し た . ま た water element イ オ ン injection が, occasions に よ っ て は, ヘ リ ウ ム イ オ ン injection に よ り big き な irradiation unseen fruit を も た ら す こ と が あ る こ と が see い だ さ れ た. こ れ は の hold water element つ chemical activity の た め, illuminate に よ っ て も た ら さ れ た owe 陥 (ダ ン グ リ ン グ ボ ン ド) と water element と が し, owe 陥 の reply を detain さ え る た め で あ る. (2) at the university of Tokyo の research by atomic furnace yayoi を with い て, atomic furnace heart に お か れ た セ ラ ミ ッ ク ス sample か ら の そ の field 発 お よ び light through the determination of に め the early で て successful し た. Measurement results の 発 light は main と し て gamma line に よ る electronic wound up working fruit に よ っ て お り, イ オ ン illuminate when の と with others, atomic furnace で は in temper の irradiation に よ る owe 陥 generated が 発 light intensity を variations change さ せ る こ と を see い だ し た. (3) the sample after irradiation に つ い て は electronic 顕 micromirror に よ り そ の fractional line organization 観 examine を う と と も に, X-ray 収 absorption spectral や electronic エ ネ ル ギ ー loss spectral な ど, 従 to owe 陥 の research に は make わ れ て こ な か っ た new し い various spectrometry に よ り sample formation さ に れ た owe 陥 の with fixed line を い, black lead の damage process お よ び generated さ れ る The 陥 structure に against the て new たなモデ を を proposal する matter がで た た た. Youdaoplaceholder0 で で で った, electronic excitation による is insufficient for 陥 generation <s:1> possibility がある と と わ わ わ で った った った った った わ わ わ った った った.

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
T.Yoshida: "XAFS study of silica glasses damaged by various radiation effects"Nuclear Instrument and methods,B. (印刷中). (2000)
T. Yoshida:“XAFS 研究各种辐射效应损坏的石英玻璃”核仪器和方法,B.(出版中)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Tomoko Yoshida: "XANES and XPS anolyseg of silicon irradiated by deterium ions" Japanese Journal of Appliod physis. 印刷中. (1999)
Tomoko Yoshida:“氘离子辐照硅的 XANES 和 XPS 阳极分析”,日本应用物理学杂志,出版中(1999 年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Akihiro Ohmori: "Influence of chemical activity on Balmer lines emission tron backscattered hydrogen" Journal of Nuclear Materiols. vol. 258-263. 666-671 (1998)
Akihiro Ohmori:“化学活性对巴尔默线发射电子反向散射氢的影响”核材料杂志。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.Yoshida: "XAFS study on D^+ irradiated S:surface"Journal of Synohrotron Radiation. 6. 734-736 (1999)
T.Yoshida:“XAFS 研究 D^ 辐照的 S:表面”Synohrotron 辐射杂志。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.Ii: "Effect of OH content on in-reactor luminescence of silica glasses"Journal of Nuclear Moterials. (印刷中). (2000)
T.Ii:“OH 含量对二氧化硅玻璃反应器内发光的影响”核材料杂志(2000 年)。
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  • 通讯作者:
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