高比熱物質を用いた高温耐久性長寿命薄膜の開発
使用高比热容材料开发高温耐久性和长寿命薄膜
基本信息
- 批准号:25400306
- 负责人:
- 金额:$ 3.33万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2013
- 资助国家:日本
- 起止时间:2013-04-01 至 2016-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
陽子円形加速器に設置される荷電変換炭素薄膜は、近年の加速器技術の発展により、ビーム照射部は1800Kもの高温になる。そこで本研究では、熱計算とビーム照射実験によって様々な高温融点物質の混合率と発熱温度の関係を明らかにし、発熱温度が低く、変形の少ない薄膜の開発を目指す。最終的に寿命と発熱温度の関係を解明し、大電流ビームでも高温損傷の受けにくい長寿命荷電変換薄膜の開発を行うことを目標とした。薄膜の発熱温度は変形やピンホール発生に大きく影響している。そこで、薄膜の温度分布をANSYSにより解析したところ、薄膜の熱伝達には輻射の他に熱伝導率と比熱が大きくかかわっていることを見出した。熱パラメータの中でも特に比熱が発熱温度への影響が大きく、熱伝導率が約3倍になっても158Kの温度減少しかし増さないのにもかかわらず、比熱が約4倍になった場合、659Kもの非常に大きな温度減少を示すことを確認した。さらに、様々な高融点物質を組み合わせ、その混合割合を変えた時に発熱温度がどのように変化するか、熱計算ソフトを使った伝熱解析により調査し、発熱温度抑えることが出来る物質と混合割合を見出した。また、構造計算により、熱ストレスも大きく軽減されることも示した。この結果を元に薄膜の製作を行い、実働している加速器に薄膜を設置し、ビーム照射している薄膜を実際に変形やピンホールの発生や成長過程を測定することで、高電流ビーム照射でも変形の少ない長寿命荷電変換薄膜として使用できることを実証する予定であったが、研究中止のため、薄膜に製膜までとなった。この結果は、1000ページのデータシート件、レポートとして提出、発表を行っている。このデータは、今後の荷電変換薄膜開発の指標となることが期待される。
In recent years, the development of accelerator technology has been greatly improved, and the irradiation part has been under high temperature of 1800K. In this study, the relationship between the mixing ratio of high melting point substances and the heat transfer temperature was studied by thermal calculation and irradiation. The relationship between the final life and the thermal temperature is explained, and the high current is applied to the high temperature damage. The long life is applied to the development of the charged conversion film. The thermal evolution temperature of thin films varies greatly depending on the shape of the film. The temperature distribution of thin films is analyzed by ANSYS. The thermal conductivity of thin films is determined by the thermal conductivity of thin films. The influence of heat transfer temperature on heat transfer temperature is greater than that of heat transfer temperature. The thermal conductivity is about 3 times higher than that of heat transfer temperature. The temperature decrease at 158K is about 4 times higher than that of heat transfer temperature. The temperature decrease at 659K is very large. The heat transfer temperature of a substance with a high melting point is investigated and the heat transfer temperature of a substance with a high melting point is suppressed. The structure of the structure of the calculation, the heat of the calculation, the heat of the calculation. As a result, thin film fabrication was carried out in the accelerator, film setup, irradiation, and measurement of the film formation and growth process. High current irradiation resulted in the formation of thin films with low lifetime and charged transition. The result is that 1000 pieces of paper, paper and paper are put forward, and the paper is put forward. The target of charge-conversion film development in the future is expected.
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Analysis of heat generation by pulsed beam in a charge - exchange stripper foils
电荷交换剥离箔中脉冲束发热的分析
- DOI:
- 发表时间:2013
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Y.Takeda
- 通讯作者:Y.Takeda
Thermal Simulations of Charge-exchange Stripper Foils for High-melting-point Materials
高熔点材料电荷交换剥离箔的热模拟
- DOI:
- 发表时间:2013
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Viacheslav Kubytskyi;Y.Takeda and M.Plum
- 通讯作者:Y.Takeda and M.Plum
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