A Numerical study on the validity of the local equilibrium hypothesis in modeling hydrogen thermal desorption spectra

水素熱放出スペクトルのモデリングにおける局所平衡仮説の妥当性に関する数値的研究

海老原 健一   ; 蕪木 英雄; 鈴土 知明   ; 高井 健一*

Ebihara, Kenichi; Kaburaki, Hideo; Suzudo, Tomoaki; Takai, Kenichi*

水素熱放出スペクトルを解析する異なる数値モデルについて、モデルにおける局所平衡仮説の採用に注目し、系統的なベンチマーク研究を行った。この結果、局所平衡仮説を取り入れたモデルは、実験で得られる純鉄の薄い試料片の水素熱放出スペクトルの振る舞いを予測することができず、拡張した質量保存方程式の直接数値解法が、唯一予測可能な方法であることが明らかとなった。

We present a systematic benchmark study on different numerical models for analyzing hydrogen thermal desorption spectra, by focusing on the adoption of the local equilibrium hypothesis in these models. We find that the direct numerical method of the full set of the extended mass conservation equations is only able to predict the experimental behavior of thermal desorption spectra for pure iron in the thin specimen limit, while other models incorporating the local equilibrium hypothesis fail to predict this behavior.