Dynamics of deuterium implanted in boron coating film for wall conditioning

壁調整用のボロン膜に捕捉された重水素力学

中畑 俊彦*; 吉河 朗*; 小柳津 誠*; 大矢 恭久*; 石本 祐樹*; 木津 要; 柳生 純一; 芦川 直子*; 西村 清彦*; 宮 直之; 奥野 健二*

Nakahata, Toshihiko*; Yoshikawa, Akira*; Oyaizu, Makoto*; Oya, Yasuhisa*; Ishimoto, Yuki*; Kizu, Kaname; Yagyu, Junichi; Ashikawa, Naoko*; Nishimura, Kiyohiko*; Miya, Naoyuki; Okuno, Kenji*

JT-60Uにて行われているボロニゼーションを模擬し、静岡大学のP-CVDにて膜調整を行った高純度ボロン膜に対して飽和量の重水素を照射した後、加熱とSIMS測定を繰り返し行い、膜中に捕捉された水素同位体放出過程に関する以下の知見を得た。重水素脱離を支配する要素は試料温度である。第1期、すなわち573K以下では、B-D-B結合からの重水素の脱離が支配的であり、その温度領域においては、拡散が律速過程であった。573Kを上回ると、重水素はBD結合からおもに脱離し、その温度領域においては、再結合が律速過程であった。BD結合として捕捉された重水素の実効的な再結合定数は等温加熱実験によって算出した。

Retention and desorption behavior of deuterium implanted into pure boron films has been studied by means of the secondary ion mass spectroscopy. It was found that the factor dominating deuterium desorption was the sample temperature. At stage 1, below 573 K, the desorption of deuterium from B-D-B bond dominated and diffusion was the rate-determining process in this stage. Above 573 K, deuterium was mainly desorbed from B-D bonds, and recombination was the rate-determining process in this stage. The effective molecular recombination rate constant of deuterium trapped as B-D bond was determined by an isothermal annealing experiment.