2009 Fiscal Year Annual Research Report
2300K超高温度に於いても高温損傷のないハイブリッド型長寿命炭素フォイルの開発
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21340072
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
菅井 勲 High Energy Accelerator Research Organization, 加速器研究施設, 研究員 (80150291)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武田 泰弘 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 技師 (70391745)
高木 明 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 講師 (10100819)
入江 吉郎 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (00124173)
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| Keywords | 炭素フォイル / ストリッパーフォイル / 大強度陽子加速器 / ターゲットバッキング膜 |
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| Research Abstract |
初年度は申請研究計画に基づいて次の2件を実行した。1)高温耐久性水冷式傾斜型蒸発源の製作、2)高周波RFシステムとアンテナの真空蒸着装置への設置。
1)の蒸発源はボロンをドープした直径の異なる大きさの炭素ロッドをアーク放電法で蒸発させるために製作した。厚さ300ug/cm2以上の厚い膜厚の炭素膜を成膜する過程でアークの高温輻射熱により周辺からの不純物混入、蒸発炭素ロッドの高温度による炭素ロッドを支持する銅電極の酸化による蒸発混入を避けるため水冷パイプ径を8mmから10mmに太くした。又周辺からの不純物混入を避けるためステンレス板で遮蔽板を設けた。超高温度環境下でも炭素ロッド同士の接触によるアーク放電をスムーズに往復運動をさせるために駆動連携システムに工夫を加えた。
2)高周波RFシステムにより窒素ガスをプラズマ状態にして上記の製作した蒸発源からの炭素粒子に窒素を化合せるための装置を作った。即ち13.5MHrzの高周波RF電源、マッチング回路をEBX-2000Cの真空装置の外側に又水冷式ステンレス製アンテナは真空装置内に取り付けた。アンテナは蒸発源の上方30cmにして窒化炭素が効率的に蒸着ガラス基板にデポジッションするようにした。
真空装置に組み込んだ上記2件の装置を用いて実際に窒化炭素フォイルの試作をした。その結果厚さ300ug/cm2の炭素フォイルに8%前後の窒素が化合していることが判った。
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