陽電子消滅法を用いた巨大ひずみ材料中の高密度格子欠陥の分類と定量化

使用正电子湮灭法对大应变材料中的致密晶格缺陷进行分类和量化

基本信息

批准号：
19025008
负责人：
荒木秀樹
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、計画班A01(ア)(九州大学工学研究院材料工学部門堀田善治教授)によりHigh Pressure Torsion加工された純アルミニウム試料(99.99%)の陽電子寿命測定を行った。High Pressure Torsion加工試料は、773Kで1時問焼鈍した外径20mm、幅3mm、厚さ0.8mmのリング形状のものと、直径10mm、厚さ0.8mmの円板形状のものである。HPT加工は、いずれの形状も室温で1GPaの圧力をかけ、1rpmの回転速度で、それぞれ1、1/8回転のひずみを与えた。リング形状試料は3mm幅のままで、円板形状試料は中心から外周方向に向かって2mm毎に放電加工機で切り出し、陽電子寿命測定に供した。陽電子寿命測定はγ-γ同時計測により行い、陽電子線源には市販の^<22>Na(30μCi)を用いた。リング形状試料も円板状試料も、そのままでは陽電子線源より小さく、陽電子寿命測定は困難である。そこで、陽電子寿命値が判っている純アルミニウム板で周囲を覆って、陽電子寿命測定を行った。得られた陽電子寿命スペクトルはPositron Extendedを用い解析した。その結果、円板形状試料では中心から外周に向かって距離が遠い場所ほど、陽電子平均寿命が長くなること、ならびに、円板形状試料では中心から一定の距離以上離れた場所およびリング形状試料では陽電子平均寿命値が一定の値で飽和することが判った。このことより、相当ひずみが大きい場所ほど多量の格子欠陥が導入されること、および、中心から一定の距離以上離れた場所では陽電子が格子欠陥に総て捕獲されるほど高濃度に格子欠陥が導入されていることが明らかになった。

在这项研究中，对计划组A01处理的纯铝样品（99.99％）进行了正电子寿命测量（Hotta Yotha Yosta Yosta Yoshiharu教授，京都大学工程学院材料工程）。高压扭转处理的样品在1:00处退火773K，其环形为20mm外径，宽度为3mm和0.8mm的厚度，并且直径为10mm和0.8mm厚度的盘形状。在HPT加工中，所有形状均在室温下均为1GPA的压力和1 rpm的应变分别在1 rpm的旋转速度下施加压力。环形样品保持3mm宽，圆盘形样品每2mm从中心向外圆周的方向切开，并用于正电子寿命测量。正电子寿命测量是通过同时进行的γ-γ测量进行的，并将市售 ^<22> Na（30μCI）作为正电子束源。环形和圆盘形样品均小于正电子束源，因此很难测量正电子寿命。因此，正电子寿命是通过用具有已知正电子寿命值的纯铝板覆盖周围区域来测量的。使用正电子扩展分析获得的正电子寿命谱。结果，发现从中心到圆盘样品外围外围的距离增加了平均正电子预期寿命的越长，并且在圆盘形样品中，平均正电子预期寿命值在距中心和环形样品的一定距离处恒定值以恒定值饱和。这表明在应变明显更大的位置引入了大量的晶格缺陷，并且在与中心的一定距离大于一定距离的位置引入了晶格缺陷，以使所有正电子都被晶格缺陷捕获。