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論文

The Degradation of the electrical properties of IGBTs by 2-MeV electron irradiation at high-temperatures

中林 正和*; 大山 英典*; Hanano, N.*; 平尾 敏雄; Simoen, E.*; Claeys, C.*

Proceedings of the 6th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Application (RASEDA-6), p.183 - 186, 2004/10

IGBTの電気特性の放射線劣化について、2MeV電子線の高温で照射を行い、評価した。電子線照射の実験は高崎研究所の電子加速器を使用し、フラックスは10$$^{15}$$e/cm$$^{2}$$で固定し、照射中の温度を室温, 100, 200, 300$$^{circ}$$Cと変化させた。電気測定の結果、しきい電圧は照射温度100$$^{circ}$$Cで部分的に回復し、飽和電圧の増加が100$$^{circ}$$Cで最も顕著であることがわかった。また、この温度範囲では、放射線で誘起した界面準位による電圧シフトと固定電荷による電圧シフトの挙動が異なることが判明した。本ワークショップではこれらの違いについて解析し議論を行う。

論文

Effects of irradiation temperature on swelling and shrinking kinetics of thermo-responsive gels prepared by radiation-induced polymerization

廣木 章博*; 前川 康成; 吉田 勝; 片貝 良一*

Polymer, 42(15), p.6403 - 6408, 2001/07

https://doi.org/10.1016/S0032-3861(01)00112-4
 被引用回数：9 パーセンタイル：38.25(Polymer Science)

$$gamma$$線照射時の温度及び照射線量を細かく制御して合成したアクリロイル-L-プロリンメチルエステルゲルの膨潤-収縮速度を比較検討した。0$$^{circ}C$$と40$$^{circ}C$$の間の温度変化に伴うゲルの膨潤収縮速度は、ゲル化時の温度に大きく影響されることを見いだした。膨潤状態から収縮平衡に達するのに、LCSTより低温側で合成したゲルでは6時間、高温側で合成したゲルでは1分であることがわかった。また、SEMによる内部構造観察から、LCSTより低温側で合成したゲルは、収縮過程においてゲル表面を形成することがわかった。それに対し、高温側で合成したゲルは被覆を形成せず、多孔構造を保持していた。この被覆の存在がゲルの収縮速度を低下したと考えられる。ゲル化温度がLCSTより低温側では、ポリマー鎖が伸びた状態で架橋するのに対し、高温側では糸繭状態で架橋する。この差異が、ゲルの架橋構造を均一・不均一にし、被膜の形成を引き起こしたと推察される。

報告書

高強度フェライト/マルテンサイト鋼(PNC-FMS)の衝撃特性の評価

上平 明弘; 鵜飼 重治

JNC TN9400 2000-035, 164 Pages, 2000/03

JNC-TN9400-2000-035.pdf:3.67MB

高強度フェライト/マルテンサイト鋼(PNC-FMS鋼:0.12C-11Cr-0.5Mo-2W-0.2V-0.05Nb)は、サイクル機構が高速炉の次期炉心材料候補として開発した鋼種であり、1992年の材料強度基準(暫定案)の策定時に延性脆性遷移温度(DBTT)が評価されているが、衝撃特性において重要な特性の1つである寸法依存性、および上部棚吸収エネルギー(USE)の評価が行われていないといった課題がある。本報告では、PNC-FMS鋼および海外材のデータを用いて、USE,DBTTそれぞれにおける寸法依存性、熱時効効果、照射効果などを評価し、PNC-FMS鋼における製造時のUSEとDBTTの設計値、および熱時効効果と照射効果それぞれの設計式を策定した。得られた主な結果は次の通りである。(1)USEの寸法依存性は「(Bb)のn乗」(B:試験片の幅、b:試験片のリガメントサイズ)を用いて「USE=m(Bb)のn乗」(m,nは定数)の関係として適切に評価可能であること、およびPNC-FMS鋼の場合「n=1.4」となることを明らかにした。「(Bb)のn乗」における乗数「n」は、フルサイズ試験片のUSE(J)と関連付けられ、「n=1.38$$times$$10のマイナス3乗USE+1.20」の関係式が得られた。(2)DBTTの寸法依存性は「BKt」(Kt:弾性応力集中係数)を用いて適切に評価可能であり、「DBTT=p(log10BKt)+q」(p,qは定数)の関係にあることを明らかにした。PNC-FMS鋼の場合、DBTT=119(log10BKt)-160であった。(3)製造時DBTTの設計値、および熱時効効果と照射効果それぞれの設計式を用いて、照射後のDBTTを推定した結果、350$$sim$$650$$^{circ}C$$の照射温度範囲でサブサイズ試験片(幅3mm$$times$$高さ10mm)のDBTTは180$$^{circ}C$$以下であった。

論文

Crosslinking of polyvinylcarbazole with electron beam irradiation

玉田 正男; 越川 博; 細井 文雄; 諏訪 武

Radiation Physics and Chemistry, 54(4), p.409 - 411, 1999/00

https://doi.org/10.1016/S0969-806X(98)00270-9
 被引用回数：2 パーセンタイル：21.17(Chemistry, Physical)

ポリビニルカルバゾール(PVCz)を323Kから623Kのアルゴンガス雰囲気で2MeVの電子線を照射し、架橋をゲルパーミエーションクロマトグラムとゲル分率で評価した。50KGyの$$gamma$$線照射ではPVCzは分解したが、同線量の電子線照射では高分子量成分が増加し、架橋した。100KGyまで照射すると$$gamma$$線を用いた場合においても架橋が生じ、線量の増加とともにゲル分率が増加した。500KGyの照射で電子線では75%、$$gamma$$線では60%のゲル分率が得られた。電子線照射の場合について、照射温度の影響を検討したところ、ガラス転移点に近い473Kまでの加熱では架橋の効率が上昇した。さらに昇温すると熱分解が生じ、架橋の効率が低下した。

報告書

21/4Cr-1Mo鋼の400$$^{circ}$$Cにおける中性子照射脆化

西山 裕孝; 深谷 清; 鈴木 雅秀; 衛藤 基邦

JAERI-Research 97-039, 29 Pages, 1997/06

JAERI-Research-97-039.pdf:1.41MB

照射温度が290$$^{circ}$$C~400$$^{circ}$$Cで、1$$times$$10$$^{18}$$~3$$times$$10$$^{20}$$n/cm$$^{2}$$(E$$>$$1MeV)の中性子照射を受けた21/4Cr-1Mo鋼について、引張試験、シャルピー衝撃試験及び電気化学的試験の結果から、中高温度域での中性子照射脆化の特徴について検討を行った。照射温度が400$$^{circ}$$Cの場合、照射脆化はマトリックスの硬化によって誘起されるが、その程度は極めて小さい。しかし、照射量が5$$times$$10$$^{19}$$n/cm$$^{2}$$以上になると、非硬化性の脆化すなわち粒界脆化が生じた。一方、累積中性子照射量が5.2~7.5$$times$$10$$^{19}$$n/cm$$^{2}$$において照射温度を約300$$^{circ}$$Cから400$$^{circ}$$Cに変えた場合、300$$^{circ}$$Cにおける照射量の大小すなわち照射硬化量に関係なく、その後の400$$^{circ}$$C照射によって照射硬化のほとんどが回復した。したがって、400$$^{circ}$$C照射による脆化の主因は粒界脆化であり、電気化学的分極法によってその原因が不純物等の照射誘起偏析であることが推察された。

論文

Improved graphite damage model for predicting property changes of HTGR graphites under isothermal and nonisothermal irradiations

荒井 長利; H.Cords*; H.Nickel*

Proc. of the 1st JSME/ASME Joint Int. Conf. on Nuclear Engineering, p.553 - 558, 1991/00

高温ガス炉(HTGR)の黒鉛構造物は高速中性子の照射により損傷し、工学的な物性値が変化する。その変化挙動は照射温度及び照射量に著しく依存する。多数の多結晶黒鉛の等温での照射挙動データを説明するために、黒鉛損傷モデル(Graphite Damage Model,GDM)が以前に考案された。本研究では、このGDMを非等温照射条件にも応用するための改良を行った。ここでは、実験データに基づき、モデル関数に含まれる28ヶのモデルパラメータを非線形最小2乗近計算により決定し、先ず、非等温照射挙動用のモデルを確立した。更に、このGDMに基づいて、非等温照射挙動を予測するための一般的な回帰公式を開発した。その妥当性を実験値との比較により確証した。

報告書

ThO$$_{2}$$系燃料の照射による格子定数変化に及ぼす照射温度の影響; JRR-2,VOF-18Hキャプセル

赤堀 光雄; 伊藤 昭憲; 白鳥 徹雄; 井川 勝市; 柴 是行

JAERI-M 87-016, 18 Pages, 1987/02

JAERI-M-87-016.pdf:1.03MB

Tho$$_{2}$$系燃料の照射による格子定数変化に及ぼす照射温度の影響について、計装キャプセルを用いた高温照射(300~500$$^{circ}$$C)により調べた。その結果、(Th,U)O$$_{2}$$の照射による格子定数の増加は照射温度が高いほど低くなる事がわかった。回復挙動からは、高温での照射により回復開始温度が高くなる事がわかった。一方、ThO$$_{2}$$へのCaO,Y$$_{2}$$O$$_{3}$$,及びNb$$_{2}$$O$$_{5}$$の添加は、格子定数増化の照射下回復および回復開始温度の増加を促進する事がわかった。また、実温照射デ-タとの比較を行い、照射温度の影響について考察した。

論文

半導体の照射効果に及ぼす温度の影響

吉川 正人; 早川 直宏; 川上 和市郎

EIM-86-137, p.77 - 85, 1986/00

バイポーラトランジスタ 4種類を1.0$$times$$10$$^{6}$$R/hにて0.1~0.3MR,照射温度 室温~150$$^{circ}$$Cの各温度にて照射し、この時の直流電流増幅率h$$_{F}$$$$_{E}$$及び逆方向飽和電流I$$_{C}$$$$_{B}$$$$_{O}$$について測定を行った。h$$_{F}$$$$_{E}$$は室温照射を行った時よりも加熱照射を行った時のほうが低下した。温度によっても異なるが、60~80$$^{circ}$$Cの照射温度が最も低下し、それ以上の温度ではまた回復した。一方、I$$_{C}$$$$_{B}$$$$_{O}$$は照射温度が高いほど特性が小さくなり、特に80$$^{circ}$$C以上では顕著に減少した。照射線量による挙動の違いはみられなかった。 h$$_{F}$$$$_{E}$$の加熱照射による低下の原因は、主にI$$_{B}$$の増加によることがわかった。この原因としてSi/SiO$$_{2}$$界面の界面準位が考えられる。バイポーラトランジスタの耐放射線性の評価を行う場合、放射線に加えてその環境温度の影響を考慮する必要のあることがわかった。

論文

光ファィバの長時間照射試験,(II); 照射温度の影響

平尾 敏雄; 森田 洋右; 川上 和市郎

EIM-87-12, p.99 - 109, 1986/00

光ファイバが放射線環境下で使用される場合、放射線と熱との複合劣化環境下で用いられるのが通常である。しかしながら、光ファイバの照射損失増加における温度の影響を「in situ」で長時間にわたり研究した例はきわめて少ない。本報告では、低OH及び高OH純石英コア光ファイバ、シングルモードファイバを用い、線量率4$$times$$10$$^{3}$$R/h、照射温度-20$$^{circ}$$C,25$$^{circ}$$C,65$$^{circ}$$C,100$$^{circ}$$C一定として、500~1000時間の照射を行いながら光ファイバの伝達損失増加量を測定した。この結果照射による損失増加はいずれの照射温度においても短波長(600~900nm)側及び長波長(1300~1600)nm側で顕著に認められ、そして25$$^{circ}$$C以上の照射では、特に長波長側の損失が増大するが、-20$$^{circ}$$Cの低温照射では短波長側に大きな損失増加が認められるなど、光ファイバの照射効果に及ぼす温度の影響を明らかにした。

論文

DL-alanine含有アミノ酸コポリマーのin vivo分解におよぼす放射線照射の影響

浅野 雅春; 吉田 勝; 嘉悦 勲; 大屋 正尚*; 今井 強一*; 真下 透*; 湯浅 久子*; 山中 英寿*

高分子論文集, 42(10), p.783 - 791, 1985/00

https://doi.org/10.1295/koron.42.783
 被引用回数：2 パーセンタイル：22.32(Polymer Science)

DL-alanine/$$beta$$-ethyl-L-aspartate[AlaAsp(OEt)]とDL-alanine/$$gamma$$-ethyl-L-glutamate[AlaGlu(OEt)]のランダムコポリマーをNCA法で調製ののち、150kg/cm$$^{2}$$の圧力下で加熱溶融処理することにより高密度・高剛性の性質をもつ1.6mm径の円柱状成形物とした。これらのコポリマーの100% in vivo分解率は[AlaAsp(OEt)]$$_{n}$$系で50mol-%Alaそして[AlaGlu(OEt)]$$_{n}$$系で75mol-%Ala組成以上のところで、各々得られた。また、50mol-%Ala組成からなる[AlaAsp(OEt)]$$_{n}$$に温度を変えて$$gamma$$線照射(3$$times$$10$$^{6}$$rad)したところ、-196$$^{circ}$$C,-78$$^{circ}$$C,0$$^{circ}$$C,30$$^{circ}$$Cそして60$$^{circ}$$Cでのin vivo分解率(3W埋入時)はそれぞれ、33.6%,29.5%,18.9%,52.5%そして22.4%であった。この結果から、[AlaAsp(OEt)]$$_{n}$$のin vivo分解率は30$$^{circ}$$Cの照射温度付近に極大値があることが分った。この照射温度によるin vivo分解率の違いを粘度,電顕観察,アミノ酸分析によって検討した。

論文

Pseudomonas radiora 0-1に対するN$$_{2}$$Oの放射線増感作用; 増減に影響を及ぼす要因について

渡辺 宏; 飯塚 広*; 武久 正昭

食品照射, 15(1), p.6 - 10, 1980/00

殺菌線量低減化技術を開発するため、種々の条件下での殺菌効果を検討した結果、N$$_{2}$$OがPs.radiora0-1の感受性を著しく増大させることを見出し、すでに報告した。今回は増感作用の性質を明らかにするため増感に影響を及ぼす種々の原因について検討した。線量率については、10$$^{5}$$cells/mlの希薄懸濁液中では1~12krad/minの範囲で影響はみられないが、10$$^{7}$$cells/mlでは5krad/min以下で線量率効果が認められ、線量率が低くなるにつれて増感は抑えられた。0$$^{circ}$$Cでの照射に比べて20$$^{circ}$$Cで照射した場合には、さらに高い線量率でも増減が抑制された。細胞内カタラーゼとの相関をしらべた結果、この線量率効果はH$$_{2}$$O$$_{2}$$生成速度とカタラーゼによるH$$_{2}$$O$$_{2}$$分解速度との関係で説明されると考えられる。線量率以外に照射温度も増減に影響するが、生育時期や照射後の培養条件等は影響を与えなかった。前報と本実験からN$$_{2}$$Oの増感作用は細胞濃度、線量率、照射温度によって変化し、それらはカタラーゼに起因すると考えられる。

論文

The Effect accumulated charge on depth dose profile in poly(methylmethacrylate)irradiated with fast electron beam

田中 隆一; 須永 博美; 田村 直幸

IEEE Transactions on Nuclear Science, NS-26(4), p.4670 - 4675, 1979/00

固体絶縁物に高速電子ビームを照射したとき、空間電荷の蓄積によって生じる電子透過距離の短縮を調べるため、赤色に染色されたポリメチルメタクリレート板に、1$$mu$$A/cm$$^{2}$$以下の電子流密度の1.8MeV電子線を照射し、放射線による着色を利用して深部線量分布を測定した。その結果、電子透過距離の短縮が観測され、その短縮率が全電荷量、電子流密度、および照射温度に依存することが見出された。一方、ポアッソン方程式、電荷保存則、変位電流測定から得られた放射線誘起電流の線量率依存性、および電荷蓄積の増加に起因する深部船労分布の変形や、熱化電子の推積分布の計算を行った。その結果、実験結果は計算結果によく一致し、本計算法の信頼性が確かめられた。

報告書

JRR-2,VT-1孔用被覆粒子燃料照射キャプセルの開発

菊池 輝男; 菊地 章; 飛田 勉; 鹿志村 悟; 宮坂 靖彦; 岩本 多實

JAERI-M 6913, 40 Pages, 1977/02

JAERI-M-6913.pdf:1.22MB

多目的高温ガス炉燃料の照射挙動を調べるために、JRR-2、VT-1孔により照射したキャプセルの開発経過を報告する。キャプセルは全部で5体計画し、そのうち3体を燃料コンパクトの照射に、他の2体を被覆粒子のアメーバ効果を調べるための照射に使用した。各々のキャプセルはJRR-2、中央垂直実験孔(VT-1孔)において1原子炉サイクル照射した。燃料コンパクト用キャプセルの照射温度は、950~1500$$^{circ}$$Cの範囲にあり、試料の燃焼度の推定値は、0.74~0.87%FIMAであった。アメーバ効果試験用キャプセルの照射温度の推定値は、1650~1670$$^{circ}$$C、試料の燃焼度の推定値は、0.33~0.38%FIMAであった。

口頭

中性子照射ステンレス鋼の硬さに及ぼす照射開始時の温度履歴の影響

笠原 茂樹; 知見 康弘; 西山 裕孝; 橘内 裕寿*; 茶谷 一宏*; 越石 正人*

no journal, , 

軽水炉炉内構造物の健全性評価研究では、材料試験炉で中性子照射した供試材が広く活用されている。一方これら照射材データの利用にあたり、その妥当性評価の一環として、中性子照射条件の相違が材料特性に及ぼす影響(いわゆる照射相関)に着目した機構論的な検討が必要である。そこで、JMTRでの照射開始時における温度履歴が中性子照射したSUS304の硬さとミクロ組織発達に及ぼす影響に着目し、評価を行った。試験には照射温度約290$$^{circ}$$C、中性子照射量中性子照射量約5$$times$$10$$^{24}$$, 2$$times$$10$$^{25}$$n/m$$^{2}$$の照射材を用いた。なお照射開始時の温度履歴の影響評価のため、供試材として、JMTRの出力に追随して昇温したものと、照射温度まで昇温した後中性子照射を開始したものを用いて比較した。その結果、今回着目した照射条件の相違が硬さとミクロ組織発達に及ぼす影響は顕著でないことがわかった。

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