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Effect of focused ion beam processing on stainless steel studied by positron annihilation lifetime measurements

陽電子消滅寿命測定によるステンレス試料へのFIB加工の影響に関する研究

峯井 俊太郎; 大島 永康*; 酒井 弘明; 大久保 成彰  ; 近藤 啓悦 ; 鈴木 良一*; 平出 哲也 

Minei, Shuntaro; Oshima, Nagayasu*; Sakai, Hiroaki; Okubo, Nariaki; Kondo, Keietsu; Suzuki, Ryoichi*; Hirade, Tetsuya

原子炉材料において、中性子照射によって原子空孔や空孔クラスターが形成されると考えられる。このような空孔型欠陥を観察する手法として、陽電子消滅法は重要な手法であるが、陽電子消滅法は$$gamma$$線計測であり、中性子照射された高放射化試料への適用は困難であった。しかし、最近の陽電子マイクロビームの開発で、陽電子を数十ミクロン程度の領域に打ち込む事が可能となり、エネルギーも低いため、薄い試料でも陽電子が止まる。そこで、高放射化試料を微小試料に加工することで、$$gamma$$線放出量を、陽電子消滅寿命測定が可能になるほど十分低くすることができ、高放射化試料に陽電子消滅寿命測定を直ちに適用することが可能となる。加工にはFIBが最も有力であり、今回、FIB加工によるSUS316L試料への影響を陽電子消滅寿命測定で評価し、試料作製にFIBを適用できることを示した。

In nuclear reactor materials, subnanometer-size vacancy type defects are induced by neutron irradiation. Although positron annihilation methods are effective techniques for evaluation of the vacancy type defects, it may be difficult to apply the methods for neutron irradiated samples, because of $$gamma$$-rays from highly neutron irradiated, i.e. radioactivated, samples. Recently, positron micro beam has been developed at AIST. Therefore, we are suggesting that smaller radioactivated samples emit fewer $$gamma$$-rays. Focused Ion beam (FIB) is one of the tools to prepare micrometer scale samples by ion sputtering, for example, for the transmission electron microscope. There is some possibility to have vacancy type defects in the samples induced by the FIB processing and it can make estimation of the pre-existing defects in the samples difficult. The results investigated by positron annihilation lifetime measurements for SUS316L showed that FIB can be applied.

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