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Damage structure evolution in Al$$_{2}$$O$$_{3}$$ irradiated with multiple ion beams of H,He and O and after annealing

トリプルイオンビーム(O,He及びH)同時照射及び1273K焼鈍したAl$$_{2}$$O$$_{3}$$の損傷組織挙動

片野 吉男; 中沢 哲也; 八巻 大樹; 有賀 武夫; 野田 健治

Katano, Yoshio; not registered; Yamaki, Daiju; Aruga, Takeo; Noda, Kenji

Al$$_{2}$$O$$_{3}$$中のH,Heによる損傷効果を評価する目的から、酸素(O)イオン(4.7MeV)をはじき出し損傷関数(dpa)として利用し、H,He/dpaとスエリングの関係を調べた。照射実験には高崎研TIARAのトリプルビーム照射装置を用い、650$$^{circ}$$Cの照射温度で最大損傷量7.6dpaまで行い、照射後電子顕微鏡観察により損傷組織を入射イオンの深さ方向からの関数として評価した。その結果、Oイオンによる損傷は2.7$$mu$$mの深さまで形成し、表面近傍には~150nm大きさの転位ループが分布した。一方キャビティは、H(0.25MeV)、He(0.9MeV)及びOイオンの各飛程(1.4,2.1及び2.6$$mu$$m)付近にピークを持って分布し、これらによるスエリングは各々0.2,0.3及び1%であった。これらは照射後焼鈍(1000$$^{circ}$$C$$times$$1h)によって、He及びOイオン領域では50~80nmに成長したキャビティが形成され、それらによるスエリングは5.8及び8%に増大した。これらの挙動から、HeやO原子は、はじき出し損傷によって生成した欠陥集合体がキャビティ成長を促進する。H原子は転位の上昇運動によって消滅し易い。

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