タングステン共堆積層における動的水素吸蔵の解明と同位体交換効果

• Project/Area Number: 25K00017
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 14020:Nuclear fusion-related
• Research Institution: National Institute for Fusion Science
• Principal Investigator: 矢嶋 美幸 核融合科学研究所, 研究部, 助教 (70749085)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大野 哲靖 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60203890) ; 波多野 雄治 東北大学, 工学研究科, 教授 (80218487)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2030-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2029: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2028: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2027: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2025: ¥14,950,000 (Direct Cost: ¥11,500,000、Indirect Cost: ¥3,450,000)
• Keywords: タングステン / 金属共堆積層 / 水素同位体 / イオンビーム解析 / プラズマ

Outline of Research at the Start

プラズマ対向壁からスパッタリングにより弾き出された壁材料原子は、水素同位体やヘリウム等のプラズマ粒子を巻き込みながらプラズマ対向壁に堆積し、共堆積層を形成する。共堆積層が形成されると放電中の粒子バランスに影響を及ぼす。しかし、プラズマ照射環境下における共堆積層形成材料の“動的な”水素同位体吸蔵に関する基礎データおよび水素同位体交換時の水素同位体深さ分布については未だ明らかになっていない。そこで本研究では、プラズマ照射とイオンビーム解析を同時に実施可能な装置を開発し、様々なプラズマ照射条件下でのタングステン共堆積層形成試料における動的な水素同位体吸蔵量および水素同位体の深さ分布を明らかにする。