加速器による荷電粒子のパルス照射の時間構造制御を用いた材料の組織形成条件最適化

• 研究課題/領域番号: 25K08332
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26050:材料加工および組織制御関連
• 研究機関: 大阪公立大学
• 研究代表者: 義家 敏正 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 客員研究員 (20124844)
• 研究分担者: 堀 史説 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (20275291) ; 西村 智朗 法政大学, イオンビーム工学研究所, 教授 (80388149) ; 木野村 淳 京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (90225011)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2027年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2026年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: パルス照射 / 照射損傷 / 組織制御 / イオン照射 / 材料改質

研究開始時の研究の概要

非平衡状態を利用した組織変化による材料開発は、重要な技術である。荷電粒子により材料中に欠陥が導入され、非平衡状態になり、それが平衡状態に移行する過程で材料中に組織変化を引き起こす。これは加熱による組織変化とは異なる。荷電粒子ビームは、多くの場合パルス化されて加速される。パルスの時間構造の影響については、従来の材料改質研究や技術開発には殆ど考慮されていない。
本研究は、荷電粒子のパルスの時間構造が材料組織変化に及ぼす影響を、反応速度論に基づくシミュレーションにより解明し照射実験により検証することにより、目的の材料組織変化に最適なパルス時間構造を提示することを目的とする。