| 研究課題/領域番号 |
07558067
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
阿部 勝憲 東北大学, 工学部, 教授 (70005940)
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| 研究分担者 |
古屋 武美 原子燃料工業(株)東海製造所, 部長
石井 慶造 東北大学, 工学部, 教授 (00134065)
佐藤 学 東北大学, 工学部, 助手 (40226006)
長谷川 晃 東北大学, 工学部, 助教授 (80241545)
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| キーワード | イオンビーム応用 / イオン衝撃発光 / ビームモニター |
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| 研究概要 |
本研究ではこれまでに開発したビームモニター材料について、加速器を用いて水素イオン照射およびヘリウムイオン照射を行い、許容ビーム強度および発光強度低下の過程を調べた。ベース金属としてアルミニウムまたは銅を用い、発光材料としてアルミナ用いたモニター材に1〜13MW/m2に相当するイオンビームを照射してその表面温度上昇の挙動を調べた。表面温度がベース金属の融点に達すると表面が溶融した場合にはモニター材料として機能しなくなるだけでなく、蒸発やガス発生などでビームダクトなどを汚染するおそれがあるので、表面温度の上昇は出来かぎり小さい方がよい。イオンビーム強度と表面温度の関係からモニター材の許容ビーム強度を求めたところ、同じアルミナ含有量の場合、アルミニウムをベースとしたモニター材の温度上昇が銅をベースにしたものにくらべて大きいことが分かった。ビームモニター材を作製する過程における圧延などの加工はアルミニウムをベースにしたモニター材の方が優れているが、本研究で目的とする高強度ビームの2次元強度分布計測のためには銅をベースにしたモニター材料がより適していることが明らかとなった。また材料中への固溶度がほとんどなく、多量に注入すると材料中で気泡を作り、さらにブリスターを形成して表面を剥離させるヘリウムイオン照射をモニター材料に照射したが、金属に照射した場合にブリスターによる表面剥離が生ずる照射量では表面の損傷が観察されなかった。これはモニター材の製造プロセスに起因するベース金属の多孔質構造によるものであると考えられた。今後は、これらの成果に基づき、より大型のモニター材の製作を進める。
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