照射材料工学研究分野     研究室のサイト

教授 木野村 淳 akinomura*
准教授 徐 虬 xu*
助教 籔内 敦 yabuuchi*

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高エネルギー粒子を固体材料に照射すると、入射粒子が固体内原子と相互作用し、そのエネルギーを失う。この過程で原子の弾き出しや電子励起などの各種の照射効果が引き起こされる。本研究分野では、金属、半導体を中心とした様々な固体材料に対する照射効果を解明するために、(1)中性子・イオン・電子を用いた各種の照射設備の開発整備、(2) 陽電子消滅分光法・電子顕微鏡などを用いた照射材料の評価手法の研究、(3)照射誘起欠陥の反応過程を解明する計算機シミュレーションの研究を行っている。

高エネルギー粒子の照射手法として、京都大学研究用原子炉(KUR)に設置された精密制御照射装置(SSS)による高温中性子照射、原子炉実験所電子線形加速器(KURRI-LINAC)による低温・常温・高温電子線照射などの設備を開発・整備してきた。さらにイオン加速器を利用した照射設備の開発も進めている。

照射材料の表面物性の評価手法として、KURを用いた低速陽電子ビームシステムの開発を進めている(図1)。本システムは、世界的に見ても最先端の装置であり、陽電子消滅寿命測定、ドップラー拡がり測定、あるいはこれら手法の同時計測などに使える高強度低速陽電子ビーム分析装置として開発を行っている。また、放射性同位体元素ベースの陽電子寿命測定装置など既存の測定手法の各種材料への応用研究を進めている。

この分野の研究を発展させることにより、新しいタイプの原子力システムや、核融合炉のための材料開発が進むと期待される。また、発電用原子炉で用いられる各種材料の中性子照射損傷機構の解明とその寿命予測や、半導体素子の製造プロセスで導入される格子欠陥の低減に役立つ知見が得られる。


図1:KURのB1孔に設置された低速陽電子ビームシステム。