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論文

Formation and migration of helium bubbles in Fe-16Cr-17Ni austenitic alloy at high temperature

小野 興太郎*; 荒河 一渡*; 大橋 正宏*; 倉田 博基; 北條 喜一; 吉田 直亮*

Journal of Nuclear Materials, 283-287(Part.1), p.210 - 214, 2000/12

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(00)00143-4
 被引用回数：26 パーセンタイル：81.83(Materials Science, Multidisciplinary)

電顕付設イオン照射装置を用いて、オーステナイト鋼中のヘリウムバブルの形成過程をその場観察した。その結果、1~2nmのバブルは900$$^{circ}C$$以上で動き始め、ランダム運動をしながら合体・成長を行った。そのバブルの動きを測定し、この動きがブラウン運動であることを明らかにした。また、バブルの移動度に1100$$^{circ}C$$で1$$times$$10$$^{-19}$$~2$$times$$10$$^{-18}$$m$$^{2}$$/sであることがわかった。さらに、バブル近傍をEELS測定した結果、バブル表面にオーステナイトの構成元素の内、Niが偏析していることをつきとめた。

論文

In-situ observation of Brownian motion of helium bubbles along grain boundaries in aluminium

小野 興太郎*; 古野 茂実; 金光 慎吾*; 北條 喜一

Philos. Mag. Lett., 75(2), p.59 - 64, 1997/00

https://doi.org/10.1080/095008397179750
 被引用回数：28 パーセンタイル：81.81(Materials Science, Multidisciplinary)

ヘリウムイオンをアルミニウムに照射するとバブルが形成される。そのバブルの高温での挙動を電子顕微鏡でその場観察した。今回は結晶粒界に形成されたバブルの粒界面に沿っての運動を連続観察し、解析した結果、ブラウン運動であることを明らかにした。さらに、運動の目安を示すバブル移動の拡散係数として、560$$^{circ}$$Cでの直径2.3nmのバブルについて、5.6$$times$$10$$^{-18}$$m$$^{2}$$s$$^{-1}$$という値を得た。この値は結晶粒内を運動しているバブルの値の数十倍であった。

論文

In-situ observation of the motion and growth of He bubbles in matrix and along grain boundaries in Al

小野 興太郎*; 古野 茂実; 北條 喜一; 北野 保行*

Microstructures and Functions of Materials (ICMFM 96), 0, p.273 - 276, 1996/00

アルミニウム中の結晶粒界でのヘリウムバブルの移動挙動を電子顕微鏡その場観察で調べた。バブルは粒界転位に沿って一次元的移動をすること、また大傾角粒界上でのバブル移動の拡散係数は粒内のそれの10倍以上であることを明らかにした。

報告書

Studies of waste form and buffer material performance at Japan Atomic Energy Research Institute

馬場 恒孝; 三田村 久吉; 香西 直文; 稲垣 八穂広*

JAERI-M 93-116, 15 Pages, 1993/06

JAERI-M-93-116.pdf:0.84MB

原研における高レベル放射性廃棄物固化体及び緩衝材に関する最近の研究は、次の3つに大別できる。(1)ガラス固化体の微細構造に及ぼす放射線照射の影響(特に$$alpha$$崩壊による影響)に関する研究。(2)キュリウム添加試料を使用したシンロック固化体の放射線損傷に関する研究。(3)緩衝材候補としてのベントナイトの主成分の一つであるスメクタイトへのネプツニウムの収着挙動に関する研究。

論文

In-situ observation of the migration and growth of helium bubbles in aluminum

小野 興太郎*; 古野 茂実; 北條 喜一; 紀 隆雄*; 出井 数彦*; 高岡 修*; 久保 昇*; 水野 薫*; 伊藤 一義*

Journal of Nuclear Materials, 191-194, p.1269 - 1273, 1992/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(92)90678-E
 被引用回数：27 パーセンタイル：88.97(Materials Science, Multidisciplinary)

金属中のヘリウムバブルの成長と移動の機構を調べるため、Heイオンを照射したAlの焼鈍実験を行った。670K以上の温度でバブルの密度の減少と直径の増加が認められるようになった。この間バブルの合体および消滅等も観察された。バブルの移動については、移動距離の平均2乗が移動時間に比例すること、833Kでのバブル移動の拡散係数は直径に依存し、4~12nmにわたって変化すると、拡散係数は10$$^{-14}$$から10$$^{-16}$$cm$$^{-2}$$s$$^{-1}$$にわたって変化することなどの結果を得た。これらの結果に基いて、Al中のヘリウムバブルの移動の拡散係数の直径および温度依存性を解析し、バブルの移動機構を検討した。また結晶粒界に沿っての移動度は粒内よりも大きいことを認めた。

論文

Evolution of structural damage in high-purity aluminum alloys during ion irradiation and the following heat treatments

神垣 信生*; 古野 茂実; 北條 喜一; 出井 数彦*; 紀 隆雄*

Journal of Nuclear Materials, 179-181, p.970 - 973, 1991/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(91)90252-3
 被引用回数：3 パーセンタイル：40.8(Materials Science, Multidisciplinary)

アルミニウムおよびアルミニウム希薄合金に10keV He$$^{+}$$イオンを照射して、形成される転位ループやバブルの形成、成長におよぼす添加元素の効果を調べた。SiおよびLi合金においては、バブルの形成が純AlおよびMg合金より遅れ、また密度も小さいことが判った。この結果から、SiおよびLiと格子間原子の結合が強く、転位ループがこれらの添加元素を核として、形成され易く、空孔がこれに吸収されるため、バブルの形成が抑制されると推測した。

報告書

アクチニド核種添加ガラス固化体の密度変化挙動

稲垣 八穂広*; 馬場 恒孝; 松本 征一郎; 森川 公私*; 村岡 進; 田代 晋吾; 古屋 廣高*

JAERI-M 90-225, 14 Pages, 1990/12

JAERI-M-90-225.pdf:0.57MB

アクチニド核種をドープし、内部の$$gamma$$線照射した廃棄物ガラス固化体について、200~500$$^{circ}$$Cの温度範囲で照射後焼鈍を行い焼鈍による固化体の密度変化挙動を調べた。等時焼鈍の結果、450$$^{circ}$$C以下の温度では密度は焼鈍温度と共に増加した(最大0.25%)。一方、450$$^{circ}$$C以上ではガラス転移温度域に近づいたことにより焼鈍前に比べて密度は大きく減少した。また、等温焼鈍の結果、450$$^{circ}$$C以下のどの温度においても焼鈍初期の5時間以内で密度が急激に増加し、その後各温度に対応した平衡密度に近づく傾向が観察された。これらの実験結果を解釈するために固化体中でのヘリウムバブルの形成、成長及び照射によるガラスネットワークの歪の回復を基にしたモデルを考案し、その計算結果と実験結果を比較検討した。

論文

In-situ observation system of the dynamic process of structual changes during ion irradiation and its application to SiC and TiC crystals

北條 喜一; 古野 茂実; 大津 仁; 出井 数彦; 塚本 哲生*

Journal of Nuclear Materials, 155-157, p.298 - 302, 1988/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(88)90258-9
 被引用回数：31 パーセンタイル：91.98(Materials Science, Multidisciplinary)

当研究室においてイオン照射に伴う点欠陥形成とイオン注入とを同時に進行する条件下での損傷の動的過程を透過型電顕内でその場観察する装置を設置した。この装置の概要及びその応用例について報告する。イオン照射系はイオン銃(デュオプラズマ型)と選別マグネット(30°偏向)及び電顕内付設静電プリズムよりなる。イオン電流は試料上でビーム径1mm$$phi$$に対して約1$$mu$$A(He$$^{+}$$イオン:10KeV)である。又試料は加熱ホルダーで約800$$^{circ}$$Cまで加熱することができる。電顕内蛍光板上の像は高感度撮像管を通してTVモニターで観察しつつVTRに録画できる。 この装置を用いてSiCおよびTiC結晶に室温でFlux3$$times$$10$$^{1}$$$$^{4}$$ions・cm$$^{-}$$$$^{2}$$・sec$$^{-}$$$$^{1}$$(10KeV)でHe$$^{+}$$イオンを照射した結果、SiCは初期段階で非晶質化し、さらにfluenceを増加させ10$$^{1}$$$$^{7}$$・cm$$^{-}$$$$^{2}$$オーダになるとバブルの成長・合体が急激に起った。TiCはSiCと違い非晶質化はせず微細な転位ループが多数発生することがわかった。

論文

Dynamic behavior of bubbles and blisters in aluminum during helium ion irradiation in an electron microscope

古野 茂実; 北條 喜一; 出井 数彦; 神垣 信生*; 紀 隆雄*

Journal of Nuclear Materials, 155-157, p.1149 - 1153, 1988/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(88)90486-2
 被引用回数：27 パーセンタイル：89.96(Materials Science, Multidisciplinary)

電顕に付設したイオン照射装置と動的観察装置を用いて、He$$^{+}$$イオンを照射しながら、アルミニウム中に形成されるバブルおよびブリスターのその場の観察を行った。室温照射では、バブルの成長、合体は認められないが、300$$^{circ}$$C照射の場合、フラックスのいかんに係わらず、照射量が10$$^{1}$$$$^{7}$$ions/cm$$^{2}$$を越える頃からバブルの成長が急速になり、合体し、破裂する。その破裂跡に再びバブルが形成され、成長、合体、破裂する。以上の過程をくり返すことを明らかにした。また電子エネルギー損失分析装置を用いて、バブル中のヘリウムガスの濃度を測定した。以上の結果を報告する。

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