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クロム添加アルミナのイオンビーム誘起発光

Ion beam induced luminescence in Cr doped alumina

井上 愛知; 永田 晋二*; 四竈 樹男*; 山本 春也; 高野 勝昌; 吉川 正人

Inoue, Aichi; Nagata, Shinji*; Shikama, Tatsuo*; Yamamoto, Shunya; Takano, Katsuyoshi; Yoshikawa, Masahito

放射線照射によって発光する酸化物のなかで、クロム添加アルミナ(ルビー)はCr$$^{3+}$$に由来する強い可視赤色発光(R-line)を示すことから、核融合炉内のDT反応によって生成される3.5MeVの$$alpha$$粒子に対する光学式荷電粒子モニターの検出材料として利用することが考えられている。本研究では、keV$$sim$$MeV領域の軽イオン照射に対するルビーの発光特性に関して、焼鈍による発光強度及び結晶の回復傾向を調べ、発光中心の消滅に起因する欠陥の種類について検討を行った。その結果、はじき出し密度が約20個/nm$$^{3}$$以下の低照射量領域では700K以下の比較的低温で発光強度が回復するが、高照射領域でははじき出し密度の増加に伴い急激に回復しにくくなる傾向が明らかとなった。また、低照射領域ではおもに酸素原子のはじき出しによってR-line発光中心が消滅するが、照射量が増加するとともにアルミ原子を含んだ欠陥集合体が形成されることでR-line発光中心は900K以上の温度でないと回復しない傾向にあることがわかった。

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