中性子照射誘起拡散の精密測定のためのイオンビ-ムセクショニング装置の試作

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02555134
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 中嶋 英雄 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (30134042)
• 研究分担者: 松井 秀樹 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (50005980)
• キーワード: 拡散 / 中性子照射損傷 / 中性子照射誘起拡散 / イオンビ-ム / スパッタリング / セクショニング装置

研究概要

200-600Cという比較的低い温度でのJMTR照射下における小さな拡散係数を測定するには10^<-2> ^4m^2s^<-1>程度までの非常に小さな拡散係数を測定し得るセクショニング法として、イオンビ-ムによるスパッタリング技術を採用し、ナノオ-ダ-のスケ-ルの深さ方向での濃度分布を測定できる"マイクロセクショニング装置"を試作した。本装置を用いることによって、比較的低い温度でのJMTR照射下における拡散を測定することが可能になった。
試料は超純度アルミニウムに鉄を約10nmだけ電気メッキによって付着させたものを用いた。試料の照射中の酸化を抑制するため、この試料をアルミニウムキャプセルに真空中で電子ビ-ム溶接によって封入した。
JMTRにおいて次の2種類の材料照射実験を行なった。
(i)400Cの一定温度に保持して533hrの中性子照射を行なった。
中性子照射量は0.95x10^<20>nvtであった。
(ii)水カラビットを用いて、推定温度150-200Cの下で168
hr、9.7x10^<18>nvtの照射を行なった。
照射拡散後の試料を半導体検出器によって測定し、拡散原子種が放射化していることを確認した。上記で作製したイオンビ-ムマイクロセクショニング装置を用いて照射誘起拡散係数を測定した。

研究成果

• [文献書誌] 山口 久: "拡散測定のためのナノセクショニング装置の試作" 東北大学金属材料研究所研究技術報告. (1992)
• [文献書誌] H.Nakajima: "Diffusion of Oxygen in Vanadium and its Alloys" Phil.Mag.,.
• [文献書誌] H.Matsui: "Swelling of a V-5Fe Alloy after Irradiation in JOYO" the Science Reports of the Research Institutes,Tohoku University. A35. 196-207 (1991)
• [文献書誌] H.Nakajima: "Effect of Solute Addition on Swelling of Vanadium After FFTF Irradiation," Annual Progress Report for Fusion Year 1990. 71-77 (1991)
• [文献書誌] H.Nakajima: "Effect of Solute Addition on Swelling of Vanadium After FFTF Irradiation," J.Nucl.Mater.,. (1992)
• [文献書誌] H.Matsui: "Microstructural Evolution in V-5%Fe Alloy by Fast Neutron Irradiation," J.Nucl.Mater.,. (1992)