Positron annihilation lifetime of irradiated polyimide

被照射ポリイミドの陽電子消滅寿命

平出 哲也  ; 岡 壽崇   ; 森下 憲雄*; 出崎 亮; 島田 明彦

Hirade, Tetsuya; Oka, Toshitaka; Morishita, Norio*; Idesaki, Akira; Shimada, Akihiko

カプトンで代表されるポリイミドは、極めて耐放射線性が高く、宇宙や放射線施設などの高放射線場で使用されている材料である。陽電子消滅寿命測定は材料分野で広く使われている手法であり、高分子材料の特性において重要な自由体積評価などに、電子と陽電子の三重項結合状態であるオルソーポジトロニウムの寿命が利用されてきた。しかし、カプトン中ではポジトロニウムが形成されないため、この手法が利用されてこなかった。今回われわれは、自由陽電子からの消滅寿命も、高分子の自由体積のような、空隙サイズに依存して変化することを温度依存性から示し、さらに照射効果が明確に観測できることを示すことで、これらの材料にも陽電子消滅寿命測定を利用可能であることを初めて示した。

Polyimide polymers such as Kapton show a very good performance at high radiation environment such as in space or in radiation facilities. Positron annihilation lifetime measurement is a widely used method for materials science, and the lifetime of triplet positronium (electron-positron pair) can give important information of free volume of polymers. However, there is no positronium formation in Kapton and hence this method was no applied for polymer studies. Here, we indicated that free positron annihilation lifetime can give information of change of free volume by showing the temperature dependence of the lifetime. We applied this method to study irradiation effects on Kapton and we successfully indicated that the free positron lifetime can be applied for polymer studies.