| 研究課題/領域番号 |
15340086
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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| 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 (2004)
高エネルギー加速器研究機構 (2003) |
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研究代表者 |
菅井 勲 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助教授 (80150291)
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| 研究分担者 |
荒木田 是夫 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助手 (00113415)
田辺 徹美 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 名誉教授 (20013394)
山根 功 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 名誉教授 (50013769)
川上 宏金 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (50013412)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2004
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| キーワード | 大強度陽子加速器 / 炭素フォイル / 荷電変換 / 大強度重イオン 加速器 / ストリッパーフォイル |
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| 研究概要 |
研究目的は以下に示す方法を通して達成した。
1.制御型DCアーク放電真空蒸発源の開発
EBX-2000のクライオポンプ付け大型真空蒸着装置内に(大きさ750W,749D,900H)に高耐久性ハイブリド型炭素薄膜を形成させるためのDC二元蒸発源を開発し」装着した。1。クラスター炭素粒子をアーク蒸発させる蒸発源と2.ガラス蒸着基板との密着性を高め炭素の蒸発を防ぐための化合物蒸発源。炭素と異種元素との蒸着を試みる。
2.高耐久性厚いハイブリッド型炭素フォイルの開発
二元蒸発源を用いてハイブリッド型炭素薄膜の製作は混合法と層状法の2通りを用いて作成した。蒸着薄膜の陽極と陰極との蒸着比は60〜75%で行なった。薄膜製作とその寿命測定は交互に行ない最適条件を探した。その結果、ボロンとの混合が密着性と寿命が優れていることを発見。このハイブリッド型炭素フォイルをHBC-フォイルと呼ぶ。この二元蒸着法を用いてこれまで限界であった180μg/cm^2から最大650μg/cm^2まで厚くできることに成功。
3.フォイルの寿命測定
フォイルの寿命測定をするための新しい高真空炭素寿命測定専用装置を製作。寿命測定は東工大の3.2MeV 3μAのバンデグラーフ加速器を用いて行なった。測定サンプルはHBC-フォイルの他に、比較のためダイヤモンドフォイルと市販の炭素フォイル。
4.結果と成果
HBC-フォイルは>1500Kの長期間の高温度にも関わらず変形と厚さ減少がなく市販のフォイルの最大350倍、ダイヤモンドフォイルの85倍の長寿命を示した。この研究により世界では前例のない新しい高耐久性炭素フォイルの開発に成功した。
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