Development of Hybrid Long-Lived Carbon Stripper Foils with High Durability at 2300K

开发在 2300K 下具有高耐久性的混合长寿命碳剥离箔

• 批准号: 19340072
• 负责人: SUGAI Isao
• 金额: $ 12.23万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19340072/
• 关键词: 炭素フォイル; 荷電変換; 大強度陽子加速器; 炭素ターゲット; バッキングフォイル; 重イオン加速器; ストリッパーフオイル; HBC-フォイル; ボロンカーバイド; ストリッパーフォイル

制御型直流アーク放電法を用いてクラスター炭素粒子にボロンを混合したハイブリッド型炭素(HBC)フォイルの開発に成功した。炭素にボロンカーバイド(B_4C)を混合することにより基板との密着性が著しく高くなり、これによって100μg/cm^2から700μg/cm^2の厚い蒸着膜を安定に作ることができた。HBCフォイルは2000±300Kの高温度環境下でも高温損傷が極めて少なく優れた高耐久性の特性を示した。この高耐久性HBCフォイルの寿命は従来の市販品の炭素フォイルの平均300倍、先端素材ダイアモンドフォイルの80倍以上の長寿命を示した。これらの結果から、高耐熱性HBCフォイルは今後ピンホールの解決すべき問題は残るもののJ-PARC等の大強度加速器やウラン等の重イオン加速器等のストリッパーフォイルとして、また、原子核物理、核物性、超重元素生成の実験等に用いる1500K以下の融点を持つターゲットのバッキング膜に広く使われることが期待できる。

The development of carbon particles in the production of DC power has been successful. The adhesion of the carbon substrate to the substrate is significantly higher than that of the carbon substrate to the substrate to HBC has excellent durability and low temperature damage under high temperature environment of 2000±300K. The durability of the HBC film is 300 times longer than that of commercially available carbon films and 80 times longer than that of advanced materials. As a result, the high heat resistance HBC has been able to solve the problem of residual heat in the future. The high intensity accelerator such as J-PARC has been used in nuclear physics, nuclear physical properties, and the production of superheavy elements. The melting point below 1500K has been maintained.

项目成果

Measurement of carbon sputtering yield by N+ ion beam and lifetime dependence of resulting foils on thickness

通过 N 离子束测量碳溅射产率以及所得箔的寿命对厚度的依赖性

• DOI: 10.1016/j.nima.2008.02.080
• 发表时间: 2008
• 期刊: Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section A-accelerators Spectrometers Detectors and Associated Equipment
• 影响因子: 1.4
• 作者: Isao Sugai;M. Oyaizu;Y. Takeda;H. Kawakami;T. Hattori;K. Kawasaki
• 通讯作者: K. Kawasaki

Improvement of thickness and uniformity of isotopically enriched 12C targets on backings by the HIVIPP method

通过 HIVIPP 方法改善背衬上同位素富集 12C 靶材的厚度和均匀性

• 发表时间: 2008
• 期刊: Nucl.Instr.Meth.A 590
• 作者: I. Sugai;Y. Nagai;et al.
• 通讯作者: et al.

被膜形成装置、被膜形成方法および被膜形成部材

成膜装置、成膜方法以及成膜部件

• 发表时间: 2008

First results of target preparation by the HIVIPP method in pressures higher than one bar

在高于 1 bar 的压力下通过 HIVIPP 方法制备靶材的第一个结果

• 发表时间: 2008
• 期刊: Nucl. Instr. and Meth. A590
• 作者: I. Sugai;Y. Takeda;H. Kawakami,
• 通讯作者: H. Kawakami,

Lifetime improvement of slackened thin cluster carbon stripper foils by suppression of carbon buildup

通过抑制积碳提高松弛薄簇碳剥离箔的使用寿命

• 发表时间: 2008
• 期刊: Nucl. Instr. and Meth. A590
• 作者: I. Sugai;M. Oyaizu;Y. Takeda;H. Kawakami;T. Hattori;K. Kawasaki
• 通讯作者: K. Kawasaki