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論文

Microstructural evolution in ion- and/or electron-irradiated single crystal Al$$_{2}$$O$$_{3}$$

片野 吉男; S.J.Zinkle*; 仲田 清智*; 菱沼 章道; 大野 英雄

Journal of Nuclear Materials, 212-215, p.1039 - 1045, 1994/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(94)90991-1
 被引用回数：11 パーセンタイル：68.29(Materials Science, Multidisciplinary)

$$alpha$$-Al$$_{2}$$O$$_{3}$$の照射による組織安定性を調べる目的から、高純度Al$$_{2}$$O$$_{3}$$及び1.5wt%Cr$$_{2}$$O$$_{3}$$添加Al$$_{2}$$O$$_{3}$$単結晶にO$$^{+}$$(330keV)、He$$^{+}$$(400keV)イオン並びに電子線(120keV)照射し、損傷組織の変化を電子顕微鏡観察により調べた。何れの試料もO$$^{+}$$イオンを1123Kで0.5dpaまで照射すると、照射欠陥集合体の転位やキャビティが生成するほか、再結晶粒が形成されY-Al$$_{2}$$O$$_{3}$$相であることを明らかにした。一方、純Al$$_{2}$$O$$_{3}$$のHe$$^{+}$$イオン照射(1223K,0.7dpa)では、再結晶は認められなかった。この結果、再結晶粒の生成には照射粒子が関与する事を示した。O$$^{+}$$イオン照射による深さ方向の損傷分布では、損傷が0.8$$mu$$mの深さまで及び、損傷境界近傍に亀裂や亀裂の発生に伴う転位線が認められた。損傷分布の計算(TRIM85)結果よりも約2倍大きいことが明らかになった。これは損傷ピーク付近での照射欠陥の堆積により母相との間の歪が増大し、局部的な内部応力のエネルギー解放過程で亀裂が発生し、損傷領域を拡大したものと考えられる。

論文

Microstructure of Al$$_{2}$$O$$_{3}$$ and MgAl$$_{2}$$O$$_{4}$$ preimplanted with H, He, C and irradiated with Ar$$^{+}$$ ions

山田 礼司; S.J.Zinkle*; G.P.Pells*

Journal of Nuclear Materials, 209, p.191 - 203, 1994/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(94)90295-X
 被引用回数：25 パーセンタイル：86.55(Materials Science, Multidisciplinary)

14MeV中性子照射による弾き出し損傷と核変換生成物(H,He,C)が多結晶Al$$_{2}$$O$$_{3}$$及びMgAl$$_{2}$$O$$_{4}$$ミクロ組織変化に与える効果を調べる目的で、H$$^{+}$$,He$$^{+}$$,C$$^{+}$$イオン予備照射と4MeVAr$$^{+}$$イオン照射によるシュミレーション実験を行った。その結果、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$,MgAl$$_{2}$$O$$_{4}$$共にH,He,C予備照射は転位ループのサイズや密度に何んらの影響を与えず、Ar$$^{+}$$イオン照射効果のみで決まる。一方キャビティーに関しては、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$の場合予備照射の有無に関わらず生成するが、MgAl$$_{2}$$O$$_{4}$$では予備照射が有る場合のみ生成した。これらの結果は、MgAl$$_{2}$$O$$_{4}$$の場合、核変換生成物がキャビティー生成に大きな役割をしていることを示唆する。Al$$_{2}$$O$$_{3}$$において、粒界クラッキングとキャビティーの規則配列を観察した。これらの発生原因としてキャビティースウェリングに伴う結晶粒界及び粒内での応力及び歪によって起こるとの見方を提案した。

論文

Defect formation in ion-irradiated Al$$_{2}$$O$$_{3}$$ and MgAl$$_{2}$$O$$_{4}$$; Effects of grain boundaries and fusion transmutation products

山田 礼司; S.J.Zinkle*; G.P.Pells*

Journal of Nuclear Materials, 191-194, p.640 - 644, 1992/00

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(09)80125-6
 被引用回数：21 パーセンタイル：85.01(Materials Science, Multidisciplinary)

多結晶MgAl$$_{2}$$O$$_{4}$$とAl$$_{2}$$O$$_{3}$$にイオン照射を行い、キャビティーと転位ループ形成におよぼすはじき出し損傷効果と核融合変異生成物効果を調べた。Al$$_{2}$$O$$_{3}$$の場合、Ar$$^{+}$$イオン照射のみ、H、He、Cイオン予注入後Ar$$^{+}$$イオン照射の両方のケースでキャビティーが生成した。また、高温高照射量のときに粒界近傍に大きなキャビティーが優先的に形成すること、粒の結晶方向にも依存することがわかった。一方、MgAl$$_{2}$$O$$_{4}$$の場合、高温または高照射のときにH、He、Cイオンを予注入した試料のみにキャビティーが生成されたこと、照射欠陥の無い領域が粒界近傍にあり、ある条件下でその領域が増加することが見い出された。

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