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BNCTリチウムターゲット表面へのN$$_{2}$$ガスによるLi$$_{3}$$N膜の直接合成

Direct synthesis of Li$$_{3}$$N thin layer on lithium target surface for BNCT in N$$_{2}$$ gaseous conditions

石山 新太郎; 馬場 祐治 ; 藤井 亮*; 中村 勝*; 今堀 良夫*

Ishiyama, Shintaro; Baba, Yuji; Fujii, Ryo*; Nakamura, Masaru*; Imahori, Yoshio*

BNCT用リチウムターゲット表面の直接窒化を0.1MPaの窒素ガス雰囲気で実施した。さらにLi$$_{3}$$N膜膜合成後の汚染除去を目的としたリチウムターゲットのAr$$^{+}$$スパッタリングを行うとともに、これら成膜特性をXPSにより評価した。その結果下記結論が得られた。目的としたリチウムターゲットのAr$$^{+}$$スパッタリングを行うとともに、これら成膜特性をXPSにより評価した。その結果下記結論が得られた。(1)窒素ガス雰囲気でのリチウム表面に均一な窒化リチウム化合物が直接合成された。(2)窒化中のリチウム表面に顕著な色調変化が観察された。(3)窒化処理によりリチウム表面に生成された窒化リチウム物は化学的量論組成に近いLi$$_{3}$$Nであり、その表面はO及びCにより汚染されやすい。

To prevent vaporization damage of BNCT (Boron Neutron Capture Therapy) lithium target during operation, direct synthesis of Li$$_{3}$$N thin layer on lithium target surface was demonstrated in 0.1 MPa N$$_{2}$$ gas at temperature below 548 K and the following conclusions were derived; (1) Synthesis of Li$$_{3}$$N thin layer on lithium surface was confirmed after nitridation at 276$$sim$$548 K with surface contamination by oxygen and carbon. (2) Rapid nitridation over 1-5wt.%/min was observed above Li melting temperature, whereas slow reaction under 0.02-0.5 wt.%/min below melting temperature. (3) During nitridation, removal of oxygen contamination on Li$$_{3}$$N thin layer is taken place by nitrogen below Li melting temperature.

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分野:Metallurgy & Metallurgical Engineering

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