陽電子ビームによるイオンビーム照射下欠陥分析法の開発

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13480141
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 伊藤 泰男 東京大学, 原子力研究総合センター, 教授 (40011150)
• 研究分担者: 岩井 岳夫 東京大学, 原子力研究総合センター, 助手 (30272529) ; 柴田 裕実 東京大学, 原子力研究総合センター, 助教授 (30216014)
• キーワード: 低速陽電子ビーム / 短パルス化 / 照射損傷 / バンチング / チョッピング

研究概要

原子力研究総合センター・重照射研究設備の中性子照射室に設置してある低速陽電子ビーム発生装置を短パルス化することを、平成13年度より本科研費によって行った。短パルス化の方法は、低速陽電子DCビームを数ナノ秒の時間幅にチョッピングし、次いでマイクロ波でバンチングする方式である。平成13年度ではこのパルス化のために、試験用ビームラインを設置することとし、ヘルムホルツコイルを手製し、バンチング用キャビティの製作、パルス化用エレクトロニクス一式を準備した。平成14年度ではこれらを組み立てて、先ず電子ビームで短パルス化試験を行うことを行った。この過程で、前年度に製作したバンチング用キャビティに製作ミスがあることが判明し、その手直しに大きく時間をとられたが、現在この不具合を解消し、電子ビームをビームガイド全体にわたって貫通させることができている。
次いで、陽電子ビームを5nsの幅にチョッピングし、40MHzのRFでバンチングする方式を採用して、パルス幅500psの短パルスビームをつくることができた。このパルス幅はオルト・ポジトロニウムの寿命を測定する目的には十分であり、実際、ポリマーについていくつかの測定を行った。関連して発表したオリジナル論文は7件である。

研究成果

• [文献書誌] C-Q.He, E.Hamada, T.Suzuki, Ho.Kobavashi, K.Kondo, Y.ITO: "Development of a pulsed slow positron beam : moderator and bunching signal waveform"Nucl. Instr. Methods in Physics Research B. (in press). (2003)
• [文献書誌] C-Q.He, E.Hamada, T.Suzuki, V.P.Shantarovich, K.Kondo, Y.ITO: "Characterization of polymer sub-surface using slow positron beam"J. Radioanal. and Nuclear Chemistry. 255. 431-435 (2003)
• [文献書誌] A.Shimazu, T.Miyazaki, S.Katayama, Y Ito: "Permeability, permselectivity, and penetrant-induced plasticization in fluorinated polyimides studied by positron lifetime meastuements"Journal of Polymer Science. 41. 308-318 (2003)
• [文献書誌] C.He, T.Suzuki, VP.Shantarovich, Y.Ito: "Positron annihilation in hypercrosslinked polystyrenes"Chemical Physics. 286. 249-256 (2003)
• [文献書誌] Y.ITO, T.Suzuki: "Effects of electric field on positronium formation in polyetrhylene at various temperatures"Radiation Physics and Chemistry. 66/5. 343-347 (2003)
• [文献書誌] Y.ITO: "Comments on electric field experiments of positronium formation"Radiation Physics and Chemistry. (in press).
• [文献書誌] Y.Terashima, R.Arai, T.Wada, K.Kanazawa, Y.Ito: "Positron-induced desorption from Ni surfaces"J. Phys. Condensed Matter. 14. L349-L355 (2002)