赤外分光法による飛跡検出器中潜在飛跡の研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09780459
• Research Institution: 神戸商船大学
• Principal Investigator: 山内 知也 神戸商船大学, 商船学部, 助手 (40211619)
• Keywords: CR-39検出器 / 固体飛跡検出器 / 潜在飛跡 / 赤外分光 / 紫外可視分光 / エッチング速度 / イオン照射 / 照射効果

Research Abstract

数MeVオーダーのイオンビームを照射したCR-39検出器中に形成される損傷の分析に赤外分光法を中心とする光学的手法を適用した。照射及び計測条件のうち真空中保持のもたらす効果に着目し、それらとエッチング特性との関係を明らかにした。水素や炭素イオンのみならず、γ線を照射した試料についても同様の分析を行った。いずれ場合にもフルエンスや線量の増加とともに試料は著しく黄変する。紫外-可視分光によると、未照射試料には、220nm付近の強い吸収と260nm付近の弱い吸収があるが、10^<15>ions/cm^2程度のフルエンスになると、水素では約400nm、炭素ではおよそ500nm付近のより長波長側でも強い吸収が見られる。γ線では数MGyの高線量照射後でも300nmを越えては強い吸収幅は広がらず、線質依存性が見られる。260nm付近の強い吸収のフルエンス依存性より、水素イオン一個がつくる損傷広がりは2〜3nm程度であると推測されたが、これは潜在飛跡のサイズと同程度である。真空中に長時間保持した場合にはこの損傷の広がりはより大きくなった。γ線照射の場合にも真空中照射ではこの吸収が強くなったが、同時にエッチング速度は小さくなっており、260nm付近の吸収とエッチングに関連する損傷とは直接の関連は無いと見られる。ただし長波長側での吸収拡大(黄変)とエッチング速度の増大には関連がある。数MGy以上の高い線量までγ線照射した試料中には、赤外分光により、未照射試料には存在しないOH基に由来する吸収(3460/cm)が観察され、真空中で照射した試料にはこれは確認されなかった。大気中照射では高い収率で分子鎖が切断されていると見られる。ただしATR法による測定であるため定量に難がある。そこでイオンビームと化学エッチング処理により、検出器中央部のみが数十μmの薄膜をもつような微細加工を施し、その試料を使った透過法による計測の開発を進めている。

Research Products

• [Publications] K.Oda: "Effects of low-LET radiation on CR-39 track detector" Radiation Measurements. 28・1-6. 85-88 (1997)
• [Publications] T.Yamauchi: "Calibration study on the triton response of CR-39 track detector" Radiation Measurements. 28・1-6. 191-196 (1997)
• [Publications] 田辺直: "低エネルギーイオンに対するCR-39飛跡検出器の応答評価法の研究" 神戸商船大学紀要第二類. 45. 141-146 (1997)