高エネルギーイオン照射したCeO中のイオントラックの断面積の評価

Radiation effect by high-density electronic excitation in CeO irradiated with high-energy ions

竹ヶ原 圭介; 石川 法人   

Takegahara, Keisuke; Ishikawa, Norito

100MeV以上の高エネルギーイオン照射した酸化物セラミックスにおいて、個々のイオンが形成する柱状損傷(イオントラック)の損傷領域を定量的に評価する手法の信頼性を検討した。検討した手法は、透過型電子顕微鏡を使用した明視野像観察による評価、及びX線回折法による結晶性が乱れた領域の寸法評価の2つである。その結果、前者で評価したイオントラックの損傷領域よりも、後者で評価した損傷領域の寸法が大きいことがわかった。前者は酸化物が局所的な温度が融点を超えているために欠陥濃度が高い(いわゆる)イオントラック領域で、一方後者は融点よりも低い、あるしきい温度(例えば約700C)を超えたことによって形成された損傷領域であると考えられる。この解釈に基づいた詳細なモデルとして熱スパイクモデル(イオン通過直後の局所的な温度上昇による欠陥形成プロセスを想定したモデル)が、ハンガリーの研究グループによって提案されている。このモデルをCeO適用すると、2つの手法で見積もられる異なるイオントラック寸法の結果を矛盾なく解釈でき、2つの手法によって評価できる損傷の特徴の違いを明らかにすることができた。

Ion irradiation damage in oxide ceramics has been evaluated by two different methods. Two methods give different damage size, but these results can be interpreted by a consistent analytical model.