1997 Fiscal Year Annual Research Report
半導体材料の中性子照射効果ミクウロダイナミクスの研究
| Project/Area Number |
08680525
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
飯田 敏行 大阪大学, 工学部, 教授 (60115988)
|
|---|
| Keywords | 中性子照射効果 / 照射効果ダイナミクス / Si半導体素子 / CCDカメラ素子 / 表面障壁型半導体検出器 / DT-DD中性子損傷相関 / 荷電粒子輸送コードTRIM / 分子動力学コード |
|---|
| Research Abstract |
CCDカメラ素子の高集積密度半導体素子を利用して,約10μmのミクロ領域での中性子照射効果について調べるための装置を開発した。Si結晶中において,中性子核反応で発生する高エネルギー荷電粒子の飛跡を画像としてうま観測することができた。高速中性子による(n,α)や(n,p)反応に対応する画像データ(実験値)は,核反応データを基に測定系をシミュレートして求めた計算値とよく一致した。このような電気的な方法で中性子反応のミクロ領域での効果を調べる見通しが得られたと言える。また,CCD素子の各画素に残された損傷量を定量化処理することによって,DT14MeV中性子とDD2MeV中性子による損傷の大きさを比較した結果,CCD素子に対するDT-DD中性子損傷相関係数は1.4〜1.6であった。この結果は,Si結晶に対する中性子照射損傷(原子弾き出し損傷)のシミュレーション計算から求められている損傷相関係数ともほぼ一致している。ミクロな視点からみた損傷量の評価がうまくできることを示している。
重イオン加速器とSi表面障壁型半導体検出器を利用して,中性子反応で生じる原跳原子による効果について調べることを試みた。測定された出力電荷スペクトルは,荷電粒子輸送コードTRIM(2体衝突近似法)とMDRANGE(分子動力学法)のシミュレーション計算結果と比較され,低エネルギー領域において結晶構造を正確に取り入れる分子動力学法に基づく計算結果によりよく合うことが分かった。分子動力学法によるシミュレーション計算の有効性,重要性が,強く認識された。
|
-
[Publications] Y.Tanimura & T.Iida: "Effects of DD and DT Neutron Irradiation on some Si Devices for Fusion Diagnostics" J.Nucl.Mater.(1998)
-
[Publications] F.Sato & T.Iida: "Response of Si Surface Barrier Detector to Low-Energy Ions" Proc.12th workshop on Radiation Detectors. (1998)
-
[Publications] Y.Tanimura & T.Iida: "Radiation Effects on CCD Image Sensors" Proc.12th workshop on Radiation Detectors. (1998)
