Effect of electron beam on velocities of uranium atomic beams produced by electron beam heating

大場 弘則; 小倉 浩一; 西村 昭彦; 田村 浩司; 柴田 猛順

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 39(9A), p.5347 - 5351, 2000/09

https://doi.org/10.1143/JJAP.39.5347

電子ビーム加熱で生成したウラン電子ビームの速度をレーザードップラー法で測定した。原子ビームの生成には、磁場偏向型電子銃あるいは斜入射直進型電子銃を用い、加熱方式の違いによる原子ビーム速度への影響を比較した。磁場偏向型電子銃で生成した原子ビームは、斜入射直進型電子銃加熱で生成したそれよりも200m/sも加速されることがわかった。これは蒸発部近傍での入射電子ビームエネルギーが蒸発原子の励起やイオン化により損失し、イオン化のエネルギーが原子間衝突時にビームの並進エネルギーに転換されるとして説明できた。

Characterization of gadolinium plasma in gadolinium vapor at high-rate evaporation by electron beam heating

大場 弘則; 西村 昭彦; 柴田 猛順

Japanese Journal of Applied Physics, 32(12A), p.5759 - 5764, 1993/12

https://doi.org/10.1143/JJAP.32.5759

電子ビーム加熱で原子ビームを生成させると蒸発部でプラズマが発生する。これらプラズマは真空蒸着等には好都合であるが、原子法レーザー同位体分離では逆に取除く必要がある。いずれの場合でも蒸発部で生成したプラズマの特性を知ることが重要である。本研究では直進型電子銃でガドリニウムを蒸発させた時に生成するプラズマの特性をラングミュアプローブを用いて調べた。その結果、電子温度は蒸発面温度に比べはるかに低く、蒸発原子の原子励起温度に近かった。原子ビーム中のイオン量の割合は0.4%程度で、磁場偏向型電子銃でガドリニウムを発生させたときに比べて低い値であった。これは蒸発原子と電子ビームの衝突距離、電子銃の加速電圧が異なるためである。どちらの電子銃を使用しても原子ビーム中のイオン量の割合は、蒸発原子の電子ビーム衝突によるイオン化で説明できることがわかった。

直進型電子銃加熱蒸発時に生成するガドリニウムプラズマの特性

大場 弘則; 西村 昭彦; 柴田 猛順

JAERI-M 92-194, 15 Pages, 1992/12

JAERI-M-92-194.pdf:0.57MB

電子ビーム加熱で金属を蒸発させると蒸発部でプラズマが発生する。これらプラズマは真空蒸着等には好都合であるが、原子ビーム衝突実験や原子法レーザー同位体分離では逆に取除く必要がある。どちらの場合も蒸発部生成プラズマの特性を知ることが重要である。本研究では直進型電子銃でガドリニウムを蒸発させた時に生成するプラズマの特性を静電プローブを用いて調べた。その結果、電子温度は蒸発面温度に比べはるかに低く、光吸収で測定した蒸発原子の原子励起温度に近いこと、原子ビーム中のイオン量の割合は0.4%程度であることがわかった。電子温度が原子励起温度に近いのは、プラズマ内電子と蒸発原子との衝突によるエネルギー変換の結果と考えられる。また原子ビーム中のイオン量は蒸発面近傍で蒸発原子が加熱用電子ビームにより電離されるとして説明できた。