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2014 Fiscal Year Annual Research Report

イオン・陽電子同時照射系を用いるトランジェント陽電子計測法の開発

Research Project

Project/Area Number 24310080
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

木野村 淳  京都大学, 原子炉実験所, 教授 (90225011)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大島 永康  独立行政法人産業技術総合研究所, 計測フロンティア研究部門, 主任研究員 (00391889)
OROURKE Brian  独立行政法人産業技術総合研究所, 計測フロンティア研究部門, 主任研究員 (60586551)
鈴木 良一  独立行政法人産業技術総合研究所, 計測フロンティア研究部門, 首席研究員 (80357300)
小川 博嗣  独立行政法人産業技術総合研究所, 計測フロンティア研究部門, 主任研究員 (60356699)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords陽電子 / イオン照射 / 照射損傷 / その場分析
Outline of Annual Research Achievements

複合ビーム照射技術の開発として、高速波形デジタイザをベースとした陽電子寿命測定装置の制御用プログラムコードの改良を行った。これにより、陽電子発生用リニアックのパルス間隔よりも短い時定数に対応したショートモードとパルス間隔よりも長い時定数に対応したロングパルスモードの二つのモードを使い分けられるようになると同時に、イオン照射の精度が向上した。また複合ビーム照射装置において、最大3kVの加速電圧を持つイオンガンでもArイオン照射を行い、従来から使用している最大150kVのイオン加速器と同様に照射が可能なことを確認した。
また照射誘起欠陥計測技術として、純Ni、純Fe、溶融石英試料に対して、温度を変えて複合ビーム照射を行い、複数の測定条件で陽電子寿命スペクトルの変化を調べた。純Ni試料に対しては、試料温度400℃以上で、表面からの陽電子の再放出ピークが顕著に観測され、そのピーク強度からイオン照射中のトランジェントな損傷状態の評価が可能であることを確認し、損傷回復の時定数の算出ができることを示した。この時の再放出陽電子の軌道計算を行ったところ、実験結果をよく再現した。また、純Feに対しても試料温度600℃で再放出陽電子のピークを観測することが可能であることが示され、この結果は純Niと同様の方法でイオン照射中のトランジェントな損傷状態の観測が可能であることを示唆した。さらに、石英試料に対しては、ポジトロニウム強度に着目して複数の照射温度でイオン照射を行なったところ、測定結果の温度依存性から損傷回復過程の活性化エネルギーが算出可能であることが示された。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] 陽電子ビームによる照射損傷その場分析装置の開発と応用2014

    • Author(s)
      木野村淳、岩井岳夫、土田秀次
    • Journal Title

      陽電子科学

      Volume: 3号 Pages: 27-36

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Digitized Detection of Gamma-Ray Signals Concentrated in Narrow Time Windows for Transient Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy2014

    • Author(s)
      A. Kinomura, R. Suzuki, N. Oshima, B.E. O’Rourke, T. Nishijima and H. Ogawa
    • Journal Title

      Review of Scientific Instruments

      Volume: 85 Pages: 123110(1-5)

    • DOI

      10.1063/1.4903754

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] パルス陽電子によるイオン損傷熱緩和の時間分解解析2015

    • Author(s)
      水野翔平、堤弘法、木野村淳、鈴木良一、土田秀次、伊藤秋男
    • Organizer
      日本物理学会春季大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学早稲田キャンパス(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-03-21
  • [Presentation] 陽電子を用いたイオン照射効果の時間分解解析2015

    • Author(s)
      水野翔平、堤弘法、木野村淳、鈴木良一、間嶋拓也、今井誠、斉藤学、土田秀次、伊藤秋男
    • Organizer
      フォーラム21 -イオンビームを用いた物理とその応用-
    • Place of Presentation
      大阪教育大学天王寺キャンパス(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2015-01-10
  • [Presentation] Real-time observation of thermal relaxation of ion damage by synchronized positron probe analysis2014

    • Author(s)
      H. Tsuchida, S. Mizuno, H. Tsutsumi, A. Kinomura, R. Suzuki and A. Itoh
    • Organizer
      第15回「イオンビームによる表面・界面解析」特別研究会
    • Place of Presentation
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2014-12-06
  • [Presentation] イオン・陽電子複合ビーム照射における表面再放出と陽電子寿命の比較検討2014

    • Author(s)
      木野村淳、鈴木良一、大島永康、Brian E. O’Rourke、西島俊二、小川博嗣、土田秀次
    • Organizer
      京大原子炉専門研究会「陽電子科学とその理工学への応用」
    • Place of Presentation
      京都大学原子炉実験所(大阪府熊取町)
    • Year and Date
      2014-11-29
  • [Presentation] イオン・陽電子複合ビーム照射で検出されたNiの照射損傷の過渡変化2014

    • Author(s)
      木野村淳、鈴木良一、大島永康、Brian E. O’Rourke、西島俊二、小川博嗣、土田秀次
    • Organizer
      日本金属学会2014年秋期講演大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2014-09-26
  • [Presentation] Transient Measurements of Irradiation Damage by In-Situ Positron Lifetime Spectroscopy2014

    • Author(s)
      A. Kinomura, R. Suzuki, N. Oshima, B.E. O’Rourke, T. Nishijima, H. Ogawa
    • Organizer
      The International Workshop on Positron Studies of Defects 2014 (PSD-14)
    • Place of Presentation
      京都大学吉田キャンパス(京都府京都市)
    • Year and Date
      2014-09-18
    • Invited
  • [Presentation] Observation of dynamic relaxation processes of ion damage in fused quartz2014

    • Author(s)
      S. Mizuno, H. Tsutsumi, H. Tsuchida, A. Kinomura, R. Suzuki and A. Itoh
    • Organizer
      The International Workshop on Positron Studies of Defects 2014 (PSD-14)
    • Place of Presentation
      京都大学吉田キャンパス(京都府京都市)
    • Year and Date
      2014-09-16
  • [Presentation] パルス陽電子プローブによる石英ガラスの照射損傷の緩和時間測定2014

    • Author(s)
      水野翔平、堤弘法、土田秀次、木野村淳、鈴木良一、伊藤秋男
    • Organizer
      日本物理学会2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学春日井キャンパス(愛知県春日井市)
    • Year and Date
      2014-09-07
  • [Presentation] イオン・陽電子複合ビーム照射における陽電子寿命と再放出の測定2014

    • Author(s)
      木野村淳、鈴木良一、大島永康、Brian E. O’Rourke、西島俊二、
    • Organizer
      第51回アイソトープ・放射線研究発表会
    • Place of Presentation
      東京大学弥生講堂(東京都文京区)
    • Year and Date
      2014-07-08

URL: 

Published: 2016-06-01  

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