TiAl合金表面酸化過程の放射光X線光電子分光分析

Study of oxidation processes on TiAl by using X-ray photoemission spectroscopy in conjunction with synchrotron radiation

橋之口 道宏*; 角本 雄一; 戸出 真由美; Harries, J.; 寺岡 有殿; 岡田 美智雄*; 笠井 俊夫*

Hashinokuchi, Michihiro*; Sumimoto, Yuichi; Tode, Mayumi; Harries, J.; Teraoka, Yuden; Okada, Michio*; Kasai, Toshio*

TiAl合金の表面酸化反応には試料温度や酸素分圧が大きく影響しており、その酸化メカニズムは複雑である。本研究では試料温度と酸素分子の入射エネルギーを制御し、TiAl合金の初期酸化過程を放射光光電子分光(SR-XPS)を用いて検証した。実験はSPring-8の原子力機構専用軟X線ビームライン(BL23SU)に設置した表面反応分析装置(SUREAC2000)を用いて行った。試料(TiAl多結晶)はArイオンスパッタリングとアニールにより表面清浄化した。清浄表面に超熱酸素分子線を照射し、SR-XPSにより分析を行った。また清浄表面を酸素雰囲気に曝露し、同様の分析を行うことで入射する酸素分子の運動エネルギー効果を調べた。

The oxidation processes on TiAl are complex and the composition of the oxide layer depends on various oxidation parameters like sample temperature and oxygen pressure. Therefore, the aim of this work was to examine the initial stages of oxidation of TiAl under different oxidation temperatures and the different kinetic energy of incident oxygen by using X-ray photoemission spectroscopy in conjunction with synchrotron radiation. All experiments were performed with a surface reaction analysis apparatus (SUREAC2000) constructed in BL23SU at SPring-8. The TiAl sample was cleaned by repeatedly argon ion sputtering and annealing. The Oxygen molecules were dosed on the TiAl by hyperthermal oxygen molecular beams or by backfilling oxygen gas.