1992 Fiscal Year Annual Research Report
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03680199
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| Research Institution | NATIONAL LABORATORY FOR HIGH ENERGY PHYSICS |
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Principal Investigator |
鈴木 健訓 高エネルギー物理学研究所, 放射線安全管理センター, 助教授 (40162961)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
沼尻 正晴 高エネルギー物理学研究所, 放射線安全管理センター, 助手 (20189385)
沖 雄一 高エネルギー物理学研究所, 放射線安全管理センター, 助手 (40204094)
三浦 太一 高エネルギー物理学研究所, 放射線安全管理センター, 助手 (80209717)
近藤 健次郎 高エネルギー物理学研究所, 放射線安全管理センター, 教授 (20004434)
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| Keywords | 陽電子消滅 / 高分子材料 / ポリエチレン / エポキシ樹脂 / ポジトロニウム / 硬化過程 / 空孔 / 熱酸化 |
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| Research Abstract |
昨年度、工業的に使用されている5種類のポリエチレン高分子材料についての放射線効果を報告した。今年度は陽電子消滅を応用して高分子材料の硬化過程、低温におけるポジトロニウム生成に関する酸素効果、陽電子消滅の高分子材料試験への応用等について検討した。
陽電子は高いエネルギー状態(〜500keV)で線源から放出され、物質中で原子や分子と相互作用して減速する。最終過程で媒体中の電子と作用し、束縛状態を形成することなく消滅する場合とポジトロニウム(Ps)という束縛状態を形成してから消滅する場合とがある。高分子中ではPsが生成され易く、このPsは高分子内の結晶部内の空孔や非晶質部分にトラップされ、長い寿命(2〜3ナノ秒)を持つ。このようなPsの寿命やその強度は、物質の状態(液状、固体、温度、結晶化度、他)の影響を強く受けるため、これらを測定することによって物質の分子レベルの性質を調べることができる。このような性質を利用して、エポキシ樹脂の硬化過程を調べた。エポキシ樹脂は最初樹脂と硬化材の混合した液体の状態にあり、液体中でPsは自身のバブルを形成している。Psの強度は、分子構造の電子親和力の影響を受け、硬化前は小さいが、硬化が進むことによって増大していく。寿命は液体中では長く、固体に変わるとき急激に小さくなって、寿命の変化から硬化の過程を非常によく説明できた。尚、硬化過程に関して、陽電子消滅を応用しその有用性を実証したのは、本研究が最初である。
Psは物質中の分子構造のもつ化学的作用によって、生成が抑制される。本研究ではPEの熱酸化によるカルボニル化合物の影響を調べた。さらに、陽電子消滅を集積回路(IC)に使用されているノボラックエポキシ樹脂に応用し、吸水性と空孔の関係を調べた。吸水性はICの信頼性に関係しており陽電子消滅から得られる情報は、製品の開発に重要な貢献をしている。
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[Publications] 鈴木 健訓、他: "Positron Annihilation in epoxy resins" Materials Science Forum. 105〜110. 1725-1728 (1992)
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[Publications] 鈴木 健訓、他: "Positron annihilation and poly Merization of epoxy resins" Polymer. (1993)
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[Publications] 鈴木 健訓、他: "Positron annihilation and novolach epoxy resins" Journal of Applied Polymer Science. (1993)
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[Publications] 鈴木 健訓、他: "Characteristic of polyethylenes at lowtemperature studied by positron annihilation" Hyperline Interactions. (1993)
