125MeV陽子照射による銅のはじき出し断面積測定の検討

Study of measurement of displacement cross section for copper irradiated with 125 MeV proton

岩元 洋介   ; 吉田 誠*; 中本 建志*; 荻津 透*; 義家 敏正*; 阪本 雅昭*; 栗山 靖敏*; 上杉 智教*; 石 禎浩*; 森 義治*

Iwamoto, Yosuke; Yoshida, Makoto*; Nakamoto, Tatsushi*; Ogitsu, Toru*; Yoshiie, Toshimasa*; Sakamoto, Masaaki*; Kuriyama, Yasutoshi*; Uesugi, Tomonori*; Ishi, Yoshihiro*; Mori, Yoshiharu*

粒子・重イオン輸送計算コードPHITSの照射損傷計算手法を検証するため、京都大学原子炉実験所のFFAG加速器施設において、極低温下での高エネルギー陽子照射による銅のはじき出し断面積に関係する電気抵抗測定を行った。照射試料として、高熱伝導度、絶縁性を持つ窒化アルミ基板の上に、スパッタリングにより純度99.9%、厚さ0.2mの銅薄膜を形成し、試料の抵抗は4端子法を用いて測定した。照射中の試料の温度を測定するため、基板上に抵抗温度計を固定した。試料を7.3Kの極低温まで冷却し、125MeVの陽子を照射したところ、抵抗を常に20程度の揺らぎで測定でき、かつビーム照射野の温度計も正常に動作することがわかった。以上のように、放射線照射による材料損傷を実験的に評価するため、高エネルギー陽子照射環境下で極低温での欠陥に伴う電気抵抗の増加と試料温度を測定する手法を確立した。今後、PHITSを用いて試料以外の生成粒子の損傷への寄与、加熱による点欠陥の回復等を検討する。

We measured the electrical resistivity under irradiation of 125 MeV proton in copper sample (0.2 um thickness) at cryogenic temperature at the FFAG accelerator facility in Kyoto university. Resistivity was measured by the four-terminal method. As a result, we measured the resistivity of copper at 7.3 K within 20 micro-ohm and temperature of sample. We measured the electrical resistivity under irradiation of 125 MeV proton in copper sample (0.2 um thickness) at cryogenic temperature at the FFAG accelerator facility in Kyoto university. Resistivity was measured by the four-terminal method. As a result, we measured the resistivity of copper at 7.3 K within 20 micro-ohm and temperature of sample.