イオン照射誘起発光を利用したセラミックスの照射損傷の研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10878075
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 田辺 哲朗 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 教授 (00029331)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 朋子 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (52041346) ; 武藤 俊介 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 助教授 (20209985)
• Keywords: セラミックス / ガラス / イオン照射 / 発光 / 照射損傷 / 酸素欠陥 / 電子励紀効果 / 格子変位効果

Research Abstract

本研究は、セラミックスやガラスに高エネルギー粒子を照射し、この時放出される光のその場分光および寿命測定によって、セラッミクスの照射損傷の動的過程を解明するだけでなく、今まで照射損傷の研究には使われてこなかった各種の新しい分光法を欠陥の化学状態を解明するために応用するものであり、今年度得られた成果は以下の通り
(1) 30keVイオン注入装置を用いてサファイア(Al_2O_3)およびシリカガラス(SiO_2)にイオンを照射しその場発光分光を行った。この際注入イオン種を変えることにより、イオン種の効果もしらべた。その結果発光は酸素欠陥に捕獲された電子が、イオン照射による電子励起効果により励起された後、緩和さえる過程で起こること、光の強度は、イオン照射による欠陥生成により変化することを見いだした。
(2) 東京大学の研究用原子炉弥生におかれたセラミックス試料からの発光測定に成功した。この場合の発光はγ線による電子励起効果によっており、イオン照射の時と同様、原子炉内では中性子の照射による欠陥生成が発光強度を変化させることを見いだした。
(3) 照射後試料については電子顕微鏡によりその微少組織観察を行うとともに、X線吸収分光や電子エネルギー損失分光など、従来欠陥の研究には使われてこなかった新しい各種分光法により試料内に生成された欠陥の同定を行った。
(4) イオン注入装置をマイクロ秒程度のパルス幅を保ったイオンパルスを発生できるように改良した。これにより欠陥の詳細な構造とその生成過程の機構を調べることが出来るようになった。

Research Products

• [Publications] Tetsuo TANABE: "Dynamic effect in energetic particle induced luminescence of SiO_2" Journal of Nuclear Materiols. vol. 258-263. 1914-1914 (1998)
• [Publications] Akihiro Ohmori: "Influence of chemical activity on Balmer lines emission tron backscattered hydrogen" Journal of Nuclear Materiols. vol. 258-263. 666-671 (1998)
• [Publications] Tetsuo Tanabe: "Influence of implanted deuterium in materials surface on Balmer lines emission from backscattering Ierterium" Journal of Nuclear Materials. 印刷中. (1999)
• [Publications] Tomoko Yoshida: "XANES and XPS anolyseg of silicon irradiated by deterium ions" Japanese Journal of Appliod physis. 印刷中. (1999)