機能材料としてのボイド/バブル格子の製造に関する研究

空隙/气泡晶格功能材料的制备研究

• 批准号: 08878063
• 负责人: 長谷川 晃
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1997
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08878063/
• 关键词: イオンビーム応用; 高融点金属; 照射損傷; ボイド格子; イオン照射

ボイド/バブルは空孔型格子欠陥集合体であるため、これらが格子状に並ぶボイド/バブル格子を材料中に生成させるためには、はじき出し損傷と空孔型格子欠陥が自由に動ける温度が必要とである。本研究では中性子照射でボイド格子の生成が確認されているモリブデンを用い、ボイドの核生成を促進し、ボイド中にヘリウムガスを含むバブルを形成させるためにヘリウムイオン照射を行って、ボイド/バブル格子の形成条件を調査した。本研究における照射条件の特徴は、ヘリウムイオン注入に際してエネルギーディグレーダを用いて、表面から1μmから5μmの領域にヘリウムをほぼ均一に最高10000appmまで注入した点にある。このように高濃度のヘリウムをある幅を持った領域に均一に注入することにより、格子欠陥シンクとして働く表面の効果を抑えて、機能材料としての特性を調べやすい、バルクに近い状態で均一にボイド/バブルの形成を行うことを目指した。試料中への高濃度ヘリウム注入のために東北大学ダイナミトロン加速器を用い、この加速器からのイオンビームを用いて高温照射を行う装置を本研究費を用いて作製し600℃までの高温照射を行った。また室温でのヘリウム予注入(100および1000appm)後に、日本原子力研究所・高崎研究所のTIARA加速器による炭素イオン照射によるはじき出し損傷の付加を800℃と1000℃で行い、高温での重イオン照射によるボイド形成への影響を調べた。ヘリウムの添加量は最大10000appm(1at%)であったが、ダイナミトロン加速器による600℃までの照射ではバブルの形成が観察されなかった。一方、室温予注入後の高温照射では、800℃と1000℃でいずれもバブルが観察された。しかし格子状配列は本実験条件下では得られなかった。しかし、本研究において注入後の800℃照射において観察されたボイド組織は、中性子照射などで得られたモリブデンのボイド格子において得られたボイドサイズ、数密度に達しており、800℃以上でのさらに高濃度のヘリウムイオン照射(10000appm以上)によって格子状組織が得られる可能性を示唆しているものと考えられるという結論を得た。

The temperature required for the formation of the lattice is zero. In this study, we investigated the conditions for the formation of lattice under irradiation, including the identification of lattice formation, the promotion of nucleus formation, and the formation of lattice formation under irradiation. In this study, the characteristics of irradiation conditions are as follows: the surface area from 1μm to 5μm is uniform, and the maximum is 10000appm. The high concentration of these materials is reflected in the uniform injection of these materials into the surface, and the uniform formation of these materials is reflected in the uniform injection of these materials. The high concentration of the sample was injected into the accelerator of Tohoku University. The accelerator was used in the high temperature irradiation equipment. The high temperature irradiation equipment was used in the research. After implantation at room temperature (100 ° C to 1000appm), the TIARA accelerator of Japan Atomic Energy Research Institute and Takasaki Research Institute was irradiated with carbon at 800 ° C to 1000 ° C, and the influence of irradiation on the formation of carbon was adjusted. The maximum addition amount is 10000appm(1at%), and the formation of the particle is observed under irradiation at 600℃ in the accelerator. After implantation at room temperature, high temperature irradiation was performed at 800℃ to 1000℃. Under the condition of lattice arrangement, it is impossible to get rid of it In the present study, after implantation at 800℃, the irradiation temperature was observed, and the number density was observed. The possibility of obtaining lattice structure by high concentration irradiation (above 10000 ppm) above 800℃ is shown.