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Luo, G.; 洲 亘; 西 正孝
Fusion Engineering and Design, 81(8-14), p.957 - 962, 2006/02
被引用回数：66 パーセンタイル：96.73(Nuclear Science & Technology)核融合炉のプラズマ対向侯補材であるW中の重水素滞留に及ぼすブリスタリングの影響について、1
10
D/m
/sの入射フラックスの条件で入射エネルギーを100eVから約10eVまで変化させて調べた。滞留量の測定は昇温脱離法によって行い、5
C/sの昇温速度で実施したが、昇温脱離曲線には重水素の放出ピークが1つのみ現れ、またそのピーク温度は照射のエネルギーやフルエンスにより500Cから850Cまで変化する、という結果を得た。このピーク温度は水素トラップからの放出温度より高く、重水素が分子としてブリスタに存在し、 昇温中に直接放出されていると考えられる。また、あるフルエンスで急激な滞留量減少が観測されたが、この現象はブリスタの破裂によるものと考えられる。このことはSEMによる観察結果(ブリスタが2ミクロン程度までしか成長しないこと、及びブリスタの数がフルエンスの増加とともに増加すること)と一致している。
Luo, G.; 洲 亘; 西 正孝
Journal of Nuclear Materials, 347(1-2), p.111 - 117, 2005/12
被引用回数：84 パーセンタイル：98.12(Materials Science, Multidisciplinary)鏡面仕上げした焼結材タングステン試料片にITERダイバータ周辺プラズマを模擬する重水素プラズマを照射し、そのブリスタリング挙動を調べた。今回行った照射の条件は、フラックス:110D/m/s,エネルギー:7
98eV/D,フルエンス:310
610
D/m,照射温度:室温であるが、いずれのエネルギーの照射においても、ブリスタリングの発生がSEM観察により確認された。また、ブリスタリング発生のフルエンス閾値が入射エネルギーの減少とともに増加すること、特に20eV/D以下の入射エネルギーの場合には、この閾値の増加が著しいことを見いだした。本現象は、試料表面に酸化皮膜が存在し、重水素の外部への再放出と内部への侵入に影響を及ぼしていると考えることによって説明できる。さらに、ブリスタの寸法と数はフルエンスの増加とともに初期にはいずれも増加するが、直径が2
m程度に逹すると成長が止まり、数のみが増加していく結果を得た。本結果は、ブリスタが2m程度に成長すると亀裂が発生して内部のガスが放出されるため、と考えられる。
五十嵐 慎一; 武藤 俊介*; 田辺 哲朗*; 相原 純; 北條 喜一
Surface & Coatings Technology, 158-159, p.421 - 425, 2002/09
低角度入射電子顕微鏡法を用いて、シリコンブリスタリングのその場観察を行った。重水素照射により形成されるブリスターの大きさ,密度は、電子線照射領域内では領域外より明らかに小さいことがわかった。これは高エネルギー電子線による電子励起により、シリコン不飽和結合の重水素による終端化が抑制されたためである。また、フラックスが高いと、ブリスターが形成されるより前に、フレーキングが起きることも明らかにした。さらに、重水素照射では、注入重水素の最大飛程よりさらに浅いところで、重水素終端された欠陥が形成され、そこで劈開が起こり、ブリスターとなることを明らかにした。
西堂 雅博; 山田 禮司; 中村 和幸
Journal of Nuclear Materials, 111-112, p.848 - 851, 1982/00
被引用回数：4 パーセンタイル：47.6(Materials Science, Multidisciplinary)Mo基板上にコーティングしたCVD-TiC,CVD-TiN,RIP-TiC,RiP-SiCおよびDVD-Cの各種コーティング材料の照射耐性を調べた。照射に用いたイオン種は200keVのH
イオンとHeイオンであり、照射に用いたイオン種は室温から500Cの範囲でおこなった。照射中の水素およびヘリウムの再放出量を、質量分析計により、また、照射後の試料表面は、走査型電子顕微鏡により、それぞれ測定、観察を行なった。照射による表面侵食の程度および型態は、コーティングの種類および製法、表面状態、試料温度、ならびに照射するイオン種に強く依存することが明らかになった。また、ガス再放出挙動と表面侵食との間に強い相関関係のあることが明らかになった。
鎌田 耕治
日本物理学会誌, 35(2), p.133 - 137, 1980/00
イオン照射による固体表面でのブリスタリングについて、(1)ブリスタリング,フレイキングの概念の説明、(2)最近の重要な実験結果を総括的に紹介、(3)ブリスタリングに至る迄の二種類のミクロスコピックなモデル(percolation model,fracture model)、(4)我々が行なった固体表面層内の応力場の計算、(5)それに基づくブリスタリングのモデルと実験との対応、(6)核融合装置第一壁に関する今後の問題、等々最近の研究結果を紹介した。
鎌田 耕治
Ionics, (10), p.8 - 14, 1979/00
イオン照射を受けた金属表面での剥離現象としては、ブリスタリングとフレイキングが観察されている。この論文では「その場観察」の方法で両現象の形成される経過を追跡し、夫々の特徴を観察した。さらに従来の観察結果と合わせて考察を行ない、両者の差が、内圧の上昇速度に伴なう固体表面のductile-brittle transitionによるものである事を示唆した。一部この分野の研究のreviewを含む。
鎌田 耕治; 東田 豊*
Journal of Applied Physics, 50(6), p.4131 - 4138, 1979/00
被引用回数：19イオン照射により形成されるブリスタリングの模型として、自由表面に平行なクラックを考え、転位論によりその周辺の応力場を計算した。ブリスター形成の条件として、クラック先端の塑性域の広がりが、表面に到達する条件を設定して、ブリスターの直径とイオンエネルギーの関係および直径と深さの関係が実験と良く一致する結果を得た。また、ブリスタリングに寄与するガスの量が、臨界照射量に相当する量の数%である事が分かり、この様なgas-pressure modelで充分ブリスタリングの説明が行える事を証明した。
鎌田 耕治; 楢本 洋
Radiat.Eff., 42(3-4), p.209 - 216, 1979/00
2MeV V.D.G.に直結した超高真空イオン照射チェインバーによりブリスタリングとフレイキングのその場観察を行った。Nb単結晶表面で、300keV He照射により照射面積全面に亘るフレイキングが観察された。一方450keV,850keV Ne照射では同じ単結晶表面においてブリスターが観察された。この結果は従来云われていた表面温度の上昇によりフレイキングが起こるという説を不定するものである。弾性論的な計算の結果、フレイキングは1気圧以下の内圧で充分に起こり得る事が示された。また表面観察の結果、フレイキングは表面層の塑性変形を伴わずに形成され、逆にブリスタリングは塑性変形を伴う現象である事が示された。その場観察の結果として、臨界照射量が精確に測定された。
西堂 雅博; 曽根 和穂; 山田 礼司; 大塚 英男
JAERI-M 7997, 17 Pages, 1978/11
昭和53年5月に設置した同時観察装置(走査型電子顕微鏡を真空壁の表面現象研究用加速器のビームラインに接続した装置)を用いて、100keVヘリウムイオン衝撃した多結晶モリブデンの同時連続観察をおこなった。あらかじめヘリウムの打ち込まれた試料(照射率4.410
He/cm)では、熱処理後の再照射によって表面侵食の形態が、表面の脹れ(Blistering)から大面積剥離(Exfoliation)へと顕著に移行することが判明した。剥離現象はブリスターが時々刻々成長するのとは対照的に、瞬時に起きることが同時連続観察の結果明らかになった。実験結果から、プラズマ不純物の原因となる大面積剥離出現の過程について考察した。
鎌田 耕治; 東田 豊*
放射線, 5(2), p.33 - 50, 1978/02
ブリスタリングの物理的機構として提案されているlateral stress modelとgas pressure modelの説明をし、特に最近我々が行ったgas pressure modelの解釈について記述する。このmodelにより、ブリスタリングがレンズ型バブルの幾何学的形状による因子と、固体の物理的性質に依存する因子とに分解出来る事、およびバブルの内圧が見積れることを説明する。またこのmodelにより、最近kaminshy等が行ったブリスタリングの物質依存性が説明出来る事を示す。
ion bombardment on Mo single crystals鎌田 耕治; 楢本 洋; 数又 幸生
Journal of Nuclear Materials, 71(2), p.249 - 255, 1978/02
被引用回数：8300keVArイオンをMo単結晶表面に照射すると、100日程度の室温焼鈍により始めてblisterが現われる事を見出した。この事はblisterの形成に打ち込みイオンの集合が不可欠なことを示している。ArイオンはHeイオン等に比べるとsputtering yieldが100倍以上に大きい。この事を考慮して結晶中での打ち込みイオンの分布を計算し、blisteringのcritical dose(3.410ions/cm)およびcritical concentration(0.33)を得た。これらの値はHe等軽イオン照射の結果と著しく異なり、重イオン照射損傷の特色を示している。結晶表面の粗化(roughening)も著しい焼鈍効果を持ち、イオン打ち込みによる結晶表面でのsputtering yieldの変化を暗示している。
西堂 雅博; 曽根 和穂; 山田 礼司; 大塚 英男; 村上 義夫
JAERI-M 7182, 16 Pages, 1977/07
電解研磨した表面および粗した表面を持つ多結晶モリブデンに、100KeVのヘリウムおよび200KeVのHイオンを常温で衝撃した。1.010
particles/cmのヘリウムを衝撃すると、電解研磨したモリブデン表面では、ブリスターを生じ、ブリスターの表面は剥離し、亀裂を生じる。一方、#1200、#400および#100のエメリー紙で粗したモリブデン表面では、ブリスター生成は減少するか、抑止されることが判明した。ブリスター生成におよぼす表面粗さの効果について、入射粒子の入射方向の飛程と関連づけてし議論した。
鎌田 耕治
日本原子力学会誌, 17(10), p.517 - 526, 1975/10
核融合炉真空壁の損耗で問題になるSputteringとBlisteringについて、夫々の損耗率を比較し、さらにBlisteringに関する今迄の実験データーの整理を行なう。これらの実験データーからBlisteringの物理的機構を紹介し、現在それについてはErentsらとKamiuskyらによるガスの内圧による表面破壊の考え方と、Behrischらによる打ち込みガスイオンのために結晶内に形成される応力場によるとの考え方がある事を指摘した。同時に今迄の実験データーの不備をも合わせて指摘した。また核融合炉の設計条件の選択に、Blisteringによる損耗の温度依存性が問題になることを指摘した。
