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Prototype manufacturing of small tritium target inside JAEA

日本原子力研究開発機構内での小型トリチウムターゲットプロトタイプの製作

田中 滋; 阿部 雄一; 川邊 勝; 沓掛 忠三; 荻沼 義和; 山田 正行; 鈴木 卓美; 山西 敏彦; 今野 力

Tanaka, Shigeru; Abe, Yuichi; Kawabe, Masaru; Kutsukake, Chuzo; Oginuma, Yoshikazu; Yamada, Masayuki; Suzuki, Takumi; Yamanishi, Toshihiko; Konno, Chikara

日本原子力研究開発機構内で核融合中性子工学用中性子源(FNS)で使用している小型トリチウムターゲット製作のR&Dを行っている。トリチウムターゲットは銅基盤にチタンを蒸着し、そのチタンにトリチウムを吸着させたものである。チタンは酸素に活性であり、空気に触れると直ちに数$$mu$$mの酸化膜を形成する。最初はこの酸化膜がトリチウム吸着を妨げていると考え、アルゴンガスによるチタン表面の放電洗浄を行った。しかし数多くの重水素吸着テストを通して、トリチウム吸着を妨げているのは酸化膜というよりも空気中の水分であることがわかった。このため次の手順が必要である。(1)トリチウム吸着容器内のアウトガスを十分行うこと。(2)チタンが蒸着された基盤の取扱は湿度を3%以下に保つこと。(3)チタンが蒸着された基盤は真空中で保管すること。この方法で製作したトリチウムターゲットのFNS加速器の重陽子ビーム照射によるDT中性子発生量は、チタン表面を放電洗浄したものと同じであった。これにより小型トリチウムターゲットの製作条件は確立した。

We have conducted a small tritium target production R&D for FNS inside JAEA. The tritium target is produced by adsorbing tritium in a thin titanium layer. Since titanium is very active to oxygen, glow discharge cleaning was carried out to remove an oxidation film of the titanium surface. Through many tests with deuterium, we found out that it was not an oxidation film but humidity to disturb tritium absorption. The following procedures were necessary; (1) to outgas the inside of an absorption chamber, (2) to keep environmental humidity under 3% in handling the titanium-deposited substrate, (3) to keep the titanium-deposited target substrate in the vacuum. The DT neutron generation performance of the tritium target produced with the above procedures was the same as that with discharge cleaning. The manufacture condition of the small target was established.

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