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2300K高温環境下で300hに耐えられるハイブリッド型長寿命炭素フォイルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21340072
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

菅井 勲  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, 研究員 (80150291)

研究分担者 高木 昭 (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)
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)
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, 加速器科学支援センター, シニアフエロー (00124173)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2011年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2010年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2009年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
キーワード炭素フォイル / ストリッパーフォイル / 大強度陽子加速器 / ターゲットバンキング / バッキングフォイル / 荷電変換膜 / ターゲットバッキング膜
研究概要

研究代表者らが開発した制御型直流アーク放電法を用いて厚さ300-400.ug/cm^2のHBC-フォイルを作成し東工大の3.2MeVのDCネオンビーム、KEKの650KeVのDC負水素イオンビーム、それに米国ロスアラモス研究所の800MeVのパルス負水素イオンビームを用いて照射性能試験を行った。結果はいずれの場合でも1800K-2300Kの高温環境下に加熱されたHBC-フォイルは市販のフォイルの250倍、ナノダイヤモンドフォイルの100倍以上の寿命を示した。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (9件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Suppression of carbon buildup and lifetime improvement by heating carbon stripper foils2011

    • 著者名/発表者名
      I. Sugai, M. Oyaizu, Y. Takeda, H. Kawasaki, T. Hattori, K. Kawakami
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Method in Physics Research B

      巻: 269 ページ: 223-228

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative measurement of oxygen content in Si targets2011

    • 著者名/発表者名
      I. Sugai
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Method in Physics Research A

      巻: 655 ページ: 88-94

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adhesion improvement of HIVIPP 12C targets on Au backings2011

    • 著者名/発表者名
      I. Sugai, Y. Takeda, H. Kawakami, N. Ohta, H. Makii, H. Miyatake
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Method in Physics Research A

      巻: 655 ページ: 24-33

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DEVELOPMENT OF THIN NCS-FOILS BY N^+ION BEAM SPUTTERING AND THIRE CHARACTERISTICS2011

    • 著者名/発表者名
      I. Sugai, M. Oyaizu, Y. Takeda, H. Kawakami, K. Kawasaki, T. Hattori
    • 雑誌名

      Proceedings of IPAC2011(San Sebanstian, Spain)

      巻: 39 ページ: 3499-3501

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] PERFORMANCE CHARACTERISTICS OF HBC-FOILS BY 650KeV H-AND DC HIGH INTENSITY ION BEAM IRRADIATION2011

    • 著者名/発表者名
      I. Sugai, A. Takagi, Y. Takeda, Y. Irie, M. Oyaizu Y. Yamazaki, M. Yoshimoto, M. Kinsho
    • 雑誌名

      Proceedings of IPAC2011(San Sebanstian, Spain)

      巻: 37 ページ: 3502-3504

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Quantitative measurement of oxygen content in Si targets2011

    • 著者名/発表者名
      菅井勲
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B

      巻: 655 号: 1 ページ: 88-94

    • DOI

      10.1016/j.nima.2011.06.027

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adhesion improvement of HIVIPP 12C targets on Au backings2011

    • 著者名/発表者名
      I.Sugai, et al
    • 雑誌名

      Nucl.Instrum.Meth.Phy.Res.A

      巻: 655 号: 1 ページ: 24-33

    • DOI

      10.1016/j.nima.2011.06.014

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppression of carbon buildup and lifetime improvement by heating carbon stripper foils2011

    • 著者名/発表者名
      津充広、武田泰弘、川上宏金、服部俊
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A

      巻: 269(3) 号: 3 ページ: 223-228

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2010.11.034

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppression of carbon buildup and lifetime improvement by heating carbon stripper foils2011

    • 著者名/発表者名
      I.Sugai, M.Oyaizu, Y.Takeda, H.Kawakami, T.Hattori, K.Kawasaki
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B

      巻: 269 ページ: 223-228

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1800K高耐熱性ハイブリッド型長寿命炭素フォイルの開発2010

    • 著者名/発表者名
      菅井勲、武田泰弘
    • 雑誌名

      日本物理学会誌

      巻: Vol.65, No.5 ページ: 331-339

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Double-layer effect on the lifetime of newly developed HBC-foils for RCS of J-PARC2010

    • 著者名/発表者名
      I. Sugai, Y. Takeda, M. Oyaizu, H. Kawakami, Y. Irie, A. Takagi, H. Hattori, K. Kawasaki
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Method in Physics Research A

      巻: 613 ページ: 457-461

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of carbon material and sputtering angle on stripper foil lifetime Nuclear Instruments and Method in Physics Research A2010

    • 著者名/発表者名
      I. Sugai, M. Oyaizu, Y. Takeda, H. Kawakami, H. Hattori, K. Kawasaki
    • 巻
      613
    • ページ
      443-452
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Production of uniform and thick enriched isotopic Te targets by means of the HIVIPP method2010

    • 著者名/発表者名
      I. Sugai, Y. Takeda, H. Kawakami
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Method in Physics Research A

      巻: 613 ページ: 407-411

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Double-layer effects on the lifetime of newly developed HBC-foils for RCS of J-PARC2010

    • 著者名/発表者名
      I.Sugai, Y.Takeda, M.Oyaizu, H.Kaweakami, Y.Irie, A.Takagi, H.Hattori, K.Kawasaki
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A A613

      ページ: 457-461

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Production of uniform and thick enriched isotopic Te targets by means of the HIVIPP method2010

    • 著者名/発表者名
      I.Sugai, Y.Takeda, H.Kawakami
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A A613

      ページ: 407-411

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of carbon material and sputtering angle on stripper foil lifetime2010

    • 著者名/発表者名
      I.Sugai, M.Oyaizu, Y.Takeda
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A A613

      ページ: 448-452

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] DEVELOPMENT OF THIN NCS-FOILS BY N^+ION BEAM SPUTTERING AND THIRE CHARACTERISTICS2011

    • 著者名/発表者名
      菅井勲
    • 学会等名
      IPAC2011
    • 発表場所
      San Sebanstian, Spain
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] PERFORMANCE CHARACTERISTICS OF HBC-FOILS BY 650KeV H-AND DC HIGH INTENSITY ION BEAM IRRADIATION2011

    • 著者名/発表者名
      菅井勲
    • 発表場所
      San Sebanstian, Spain
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of High Durability Hybrid Boron Mixed Carbon Storipper2010

    • 著者名/発表者名
      菅井勲
    • 学会等名
      THE JAPAN ATOMIC ENERGY AGENCY,THE HIGH ENERGY ACCELERATOR RESEARCH ORGANIZATION ON COOPERATION IN THE FIELD OF THE DEVELOPMENT OF HIGH INTENSITY ACCELERATORS
    • 発表場所
      英国、ラザーフォードアツプルトン研究所
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative measurement of oxygen content in Si targets2010

    • 著者名/発表者名
      菅井勲
    • 学会等名
      International Nuclear Target Development Society
    • 発表場所
      TRIUMF, Vancouver, Canada
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Adhesion improvement of HIVIPP 12C targets on Au backings2010

    • 著者名/発表者名
      菅井勲
    • 学会等名
      International Nuclear Target Development Society
    • 発表場所
      TRIUMF, Vancouver, Canada
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] High Durability HBC-Stripper Foil Development2009

    • 著者名/発表者名
      菅井勲
    • 学会等名
      Stripper and Target Technology for High Power Heavy Ion Beam Workshop
    • 発表場所
      米国、ミシガン州立大学
    • 年月日
      2009-12-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Present Status of HBC-Stripper Foil Development2009

    • 著者名/発表者名
      菅井勲
    • 学会等名
      Accelerator Physics and Technology Seminar
    • 発表場所
      米国、フエルミ加速器研究所
    • 年月日
      2009-11-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Development of Carbon foil by Magnetron Sputtering Method2009

    • 著者名/発表者名
      菅井勲
    • 学会等名
      Collaboration Meeting of Sapientia -University and Tokyo Institute of technology
    • 発表場所
      ルーマニア国、サピエンタ大学
    • 年月日
      2009-09-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Development of Enriched Isotopic 40Ca Metal Target2009

    • 著者名/発表者名
      菅井勲
    • 学会等名
      Collaboration Experiment of J-Lab. and Tohoku-University
    • 発表場所
      米国、国立トーマス ジェファーソン加速器研究施設
    • 年月日
      2009-05-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [産業財産権] 荷電変換薄膜および粒子加速器2011

    • 発明者名
      山根功、高木昭、菅井勲
    • 権利者名
      大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構、独立行政法人産業技術総合研究所
    • 取得年月日
      2011-09-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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