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大口径(12インチ)NTD-Si半導体製造で用いる熱中性子フィルターの特性解析

Characteristic analyses of a thermal neutron filter for producing a large diameter (12 inch) NTD-Si

米田 政夫  ; 馬籠 博克; 佐川 尚司

Komeda, Masao; Magome, Hirokatsu; Sagawa, Hisashi

現在、検討を進めている大口径NTD-Si製造において、均一照射を図るために熱中性子フィルターの使用が考えられている。熱中性子フィルターとしてB$$_{4}$$C粒子を用いた場合において、粒径効果に着目した熱中性子フィルターの特性解析を実施した。従来の計算手法では熱中性子フィルター中に含まれる無数のB$$_{4}$$Cを粒子として取り扱うことは不可能であり、B$$_{4}$$C粒子の粒径効果を考慮することができなかった。そこで本解析では、高温ガス炉の被覆燃料粒子の解析のために開発された、中性子輸送計算モンテカルロコードであるMVPの確率論的幾何学形状モデル(Statistical Geometry Model: STGM)を使用して行った。粒径100$$mu$$mと2$$mu$$mのフィルターの中性子断面積を求めると、フィルター全体でのB$$_{4}$$C重量は同じであるにもかかわらず、自己遮蔽の影響から、100$$mu$$mにおけるフィルターの中性子吸収マクロ断面積は2$$mu$$mより約24%低い値となることがわかった。本研究によりB$$_{4}$$C粒子を用いたフィルターの粒径効果及び燃焼特性を明らかにし、フィルター性能評価技術の向上を図ることができた。

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