Development of a new method for high temperature in-core characterization of solid surfaces

山脇 道夫*; 鈴木 敦士*; 横田 敏彦*; Luo, G.*; 山口 憲司*; 林 君夫

Proceedings of 1st Information Exchange Meeting on Basic Studies on High-Temperature Engineering, p.357 - 364, 1999/09

LiO,LiSiO,LiTiO,LiZrO,LiAlOのような核融合炉ブランケット用のセラミックス製トリチウム増殖材料の炉内照射試験においては、照射及びスイープガスのトリチウム抽出速度論に対する効果は、極めて重要である。格子欠陥生成及び吸脱着平衡に関連した気体-固体表面反応の測定は、高温で制御された雰囲気において仕事関数を測定できる高温ケルビン計によって行える。LiSiO及びLiZrOの場合には、測定した仕事関数の酸素分圧への依存性から、酸素空孔の形成が示唆された。一方、LiO,LiTiO,LiAlOの場合には、酸素空孔形成は観察されず、吸脱着反応が観察された。プロトンビーム照射下において、標準電極として用いる金について仕事関数を測定したところ、照射初期に急激に低下するが、照射後には徐々に回復することがわかった。第2回目の照射では、金の仕事関数は小さい値となった。これらの結果は、固体試料の表面近傍領域における欠陥形成について、原子炉等による照射下での固体表面のモニタリングの目的のために、高温ケルビン計を採用できる可能性があることを支持している。この方法の最近の開発状況について発表する。

Incident angle dependence of residual defect in silicon surface barrier detector

神野 郁夫; 池添 博; 大槻 勤*; 林 修平*; 金沢 哲*; 木村 逸郎*

Journal of Nuclear Science and Technology, 28(6), p.582 - 584, 1991/06

https://doi.org/10.3327/jnst.28.582

シリコン表面障壁型半導体検出器(SSB)の残余損失について、101.7MeVおよび133.9MeVのNiイオン、129.8MeVのIイオンを用いて実験を行った。133.9MeVのNiイオンについては、SSBへの入射角度を0、30、45、60度と変化させて、残余損失の入射角度依存性を研究した。使用したSSBの比抵抗は、362cm、1500cmおよび2100cmであった。実験結果は、誘電体効果モデルで解析された。(Iおよび101.7MeVのNiイオンについては、入射角度0度のみ測定した)解析の結果、角度を持って入射したイオンの場合、プラズマ柱の長さが射影された長さ、プラズマ柱内部の電子・正孔対密度が余弦の逆数倍された密度を見做すことにより、よく理解されることがわかった。

A Model of charge collection in a silicon surface barrier detector

神野 郁夫

Review of Scientific Instruments, 61(1), p.129 - 137, 1990/01

https://doi.org/10.1063/1.1141888

シリコン表面障壁型半導体検出器(SSB)における電荷収集過程についてモデルを考案した。このモデルは著者が既に報告しているSSBにおけるプラズマ柱の生成・崩壊のモデルに続くものである。SSB内での電荷収集については、一対の電子、正孔を扱ったRamoの定理があるが、この定理をプラズマ柱の崩壊にともなう多数の電子および正孔に応用した。このモデルは、プラズマ柱の先端、後端の位置を時間の関数として表わし、またプラズマ柱消滅の時刻も算出する。このモデルを用いて、アルファ粒子、Arイオンについて、SSBにかけるバイアス電圧を50~200Vに変化させ、誘導電流、誘導電荷を時間の関数として計算した。

鉄中の水素の溶解および拡散挙動の解析

木内 清

JAERI-M 83-052, 66 Pages, 1983/03

JAERI-M-83-052.pdf:1.84MB

最近すべての型の原子炉において、環境側と構造材料との表面反応による水素の溶解および透過や水素脆性など水素と金属材料とに関係した多くの工学的な問題が指摘されてきている。鉄鋼材料は原子炉圧力ベウンダリー材料の中でも数多く使用されており、鉄中の水素の溶解および拡散挙動は、実用問題の解析のための基礎データとして十分に把握しておく必要がある。しかしまだこれらの基礎的な性質自体も不明な点が多い。本報では、まずこの研究の一環として今までに出されている測定データの解析を主体とした検討を行ない、鉄中の水素の溶解および拡散の機構を明らかにした。また測定法にかかわるいくつかの問題点も指摘した。さらに実用材料での問題として重要である変形と水素の溶解および拡散の問題について新しいモデルを導出した。