JPH1048370A - 放射性物質の計量管理のための取扱方法 - Google Patents
放射性物質の計量管理のための取扱方法Info
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- JPH1048370A JPH1048370A JP20203096A JP20203096A JPH1048370A JP H1048370 A JPH1048370 A JP H1048370A JP 20203096 A JP20203096 A JP 20203096A JP 20203096 A JP20203096 A JP 20203096A JP H1048370 A JPH1048370 A JP H1048370A
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- ablation
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- hydrogen
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
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- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 核融合炉等のトリチウムを扱う装置内におけ
る放射性物質の取扱方法に関し、表面または表面層にト
リチウムを含む材料中のトリチウム量を管理するのに適
した放射性物質の取扱方法を提供する。 【解決手段】 トリチウムを含む材料の表面に紫外光レ
ーザを照射してアブレーションを生じさせると共にトリ
チウムを分析可能な形で放出させる工程を含む放射性物
質の取扱方法が提供される。
る放射性物質の取扱方法に関し、表面または表面層にト
リチウムを含む材料中のトリチウム量を管理するのに適
した放射性物質の取扱方法を提供する。 【解決手段】 トリチウムを含む材料の表面に紫外光レ
ーザを照射してアブレーションを生じさせると共にトリ
チウムを分析可能な形で放出させる工程を含む放射性物
質の取扱方法が提供される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、核融合炉等のトリ
チウムを扱う装置内における放射性物質の計量管理のた
めの取扱方法に関する。
チウムを扱う装置内における放射性物質の計量管理のた
めの取扱方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】核融合炉は、水素同位体である重水素
（Ｄ）とトリチウムを燃料としており、これらの元素の
核融合反応を生じさせるためには、約１億度以上のプラ
ズマ状態を保持する必要がある。プラズマの保持は、真
空容器内につくられる磁場によって行われるのである
が、そのプラズマに面しているプラズマ対向機器の材料
表面は、これらの燃料ガス（Ｄ、Ｔ）およびそのプラズ
マに直接さらされることとなり、その材料中にこれらの
元素が溶け込んでいくこととなる。
（Ｄ）とトリチウムを燃料としており、これらの元素の
核融合反応を生じさせるためには、約１億度以上のプラ
ズマ状態を保持する必要がある。プラズマの保持は、真
空容器内につくられる磁場によって行われるのである
が、そのプラズマに面しているプラズマ対向機器の材料
表面は、これらの燃料ガス（Ｄ、Ｔ）およびそのプラズ
マに直接さらされることとなり、その材料中にこれらの
元素が溶け込んでいくこととなる。
【０００３】図６は、炉心周辺の燃料の流れを模式的に
示した図である。超電導コイル５５で囲まれた真空容器
５１内に燃料注入装置から重水素、トリチウムが供給さ
れる。真空容器５１の内部空間にプラズマ６３を発生さ
せ、そのプラズマを種々の励起手段によって１億度以上
の温度に加熱する。真空容器５１、ダイバーター板６１
には燃料ガス及びそのプラズマが直接接することとな
り、その材料中に燃料ガスの元素が溶け込むこととな
る。
示した図である。超電導コイル５５で囲まれた真空容器
５１内に燃料注入装置から重水素、トリチウムが供給さ
れる。真空容器５１の内部空間にプラズマ６３を発生さ
せ、そのプラズマを種々の励起手段によって１億度以上
の温度に加熱する。真空容器５１、ダイバーター板６１
には燃料ガス及びそのプラズマが直接接することとな
り、その材料中に燃料ガスの元素が溶け込むこととな
る。
【０００４】一方、トリチウムは放射性元素であり、核
融合炉全体の安全管理上そのインベントリーを管理する
必要がある。プラズマに接するプラズマ対向面中に溶け
込んでいるトリチウムの全放射能を知るためには、対向
面の表面のみならず、深さ方向にもどのようにトリチウ
ムが分布するかを知ることが望まれる。
融合炉全体の安全管理上そのインベントリーを管理する
必要がある。プラズマに接するプラズマ対向面中に溶け
込んでいるトリチウムの全放射能を知るためには、対向
面の表面のみならず、深さ方向にもどのようにトリチウ
ムが分布するかを知ることが望まれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】核融合炉のプラズマ対
向面等のように、トリチウムを含有する材料において、
その材料表面および材料中に捕獲されたトリチウムを測
定管理する必要性が指摘されている。しかしながら、現
在までトリチウムの捕獲量を測定する確立された技術は
存在しない。
向面等のように、トリチウムを含有する材料において、
その材料表面および材料中に捕獲されたトリチウムを測
定管理する必要性が指摘されている。しかしながら、現
在までトリチウムの捕獲量を測定する確立された技術は
存在しない。
【０００６】本発明の目的は、表面または表面層にトリ
チウムを含む材料中のトリチウムを計量管理するのに適
した放射性物質の計量管理のための取扱方法を提供する
ことである。
チウムを含む材料中のトリチウムを計量管理するのに適
した放射性物質の計量管理のための取扱方法を提供する
ことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、トリチウムを含む材料の表面に紫外光レーザを照射
してアブレーションを生じさせると共にトリチウムを分
析可能な形で放出させる工程を含む放射性物質の計量管
理のための取扱方法が提供される。
ば、トリチウムを含む材料の表面に紫外光レーザを照射
してアブレーションを生じさせると共にトリチウムを分
析可能な形で放出させる工程を含む放射性物質の計量管
理のための取扱方法が提供される。
【０００８】トリチウムを含む材料の表面を蒸発させれ
ば、捕獲されていたトリチウムが解放され、そのトリチ
ウム量を策定することが可能になる。しかしながら、広
い面積中に捕獲されたトリチウム量を測定する場合、全
表面を測定することは容易でない。
ば、捕獲されていたトリチウムが解放され、そのトリチ
ウム量を策定することが可能になる。しかしながら、広
い面積中に捕獲されたトリチウム量を測定する場合、全
表面を測定することは容易でない。
【０００９】限られた測定表面内で測定を行う場合、所
望表面の極表面層のみを蒸発ないし気化させることが望
まれる。除去される表面層の深さも均一でないと精度の
高い測定は困難である。紫外光レーザを照射し、材料表
面をアブレーションさせると、光化学的作用により、照
射面積内のみを均一に蒸発ないし気化させることが可能
になる。したがって、広い表面積中の限られた面積のみ
を測定しても、全表面積に捕獲されているトリチウム量
を高精度に算出することが可能になる。
望表面の極表面層のみを蒸発ないし気化させることが望
まれる。除去される表面層の深さも均一でないと精度の
高い測定は困難である。紫外光レーザを照射し、材料表
面をアブレーションさせると、光化学的作用により、照
射面積内のみを均一に蒸発ないし気化させることが可能
になる。したがって、広い表面積中の限られた面積のみ
を測定しても、全表面積に捕獲されているトリチウム量
を高精度に算出することが可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】核融合炉内でプラズマと直接対向
する第１壁には、グラファイト、ベリリウム等が使われ
る可能性が高い。また、ダイバータの材料としてはタン
グステンが候補として上げられている。また、構造材と
してステンレス鋼（ＳＵＳ）も用いられる。このような
材料の表面を均一に一定の厚さ取り出す技術として、本
発明者らは紫外光レーザによるアブレーションを採用し
た。
する第１壁には、グラファイト、ベリリウム等が使われ
る可能性が高い。また、ダイバータの材料としてはタン
グステンが候補として上げられている。また、構造材と
してステンレス鋼（ＳＵＳ）も用いられる。このような
材料の表面を均一に一定の厚さ取り出す技術として、本
発明者らは紫外光レーザによるアブレーションを採用し
た。
【００１１】赤外線レーザや可視光レーザによる表面層
の蒸発も考えられるが、これらの場合には熱的な作用が
大きく、狭い面積を一定の深さ均一に気化させることは
難しい。蒸発によって除去される領域が不均一な深さを
有すると、脱離したトリチウムからプラズマ対向機器全
表面でのトリチウム量を高精度に推定することが困難に
なってしまう。
の蒸発も考えられるが、これらの場合には熱的な作用が
大きく、狭い面積を一定の深さ均一に気化させることは
難しい。蒸発によって除去される領域が不均一な深さを
有すると、脱離したトリチウムからプラズマ対向機器全
表面でのトリチウム量を高精度に推定することが困難に
なってしまう。
【００１２】紫外光レーザによるアブレーションの場合
には、熱的な作用は少なく、また材料の吸収率が一般的
には紫外では大きいので主に光化学的な作用によって表
面層のみが削られる。したがって、均一な厚さの表面層
を削ることができる。脱離するトリチウムを測定すれ
ば、アブレーションされた体積中に捕獲されていたトリ
チウム量を高精度に測定することが可能であろう。
には、熱的な作用は少なく、また材料の吸収率が一般的
には紫外では大きいので主に光化学的な作用によって表
面層のみが削られる。したがって、均一な厚さの表面層
を削ることができる。脱離するトリチウムを測定すれ
ば、アブレーションされた体積中に捕獲されていたトリ
チウム量を高精度に測定することが可能であろう。
【００１３】まず、核融合炉内でトリチウムを含むプラ
ズマに直接面する部分の材料として用いられる可能の高
いグラファイト、ステンレス（ＳＵＳ）、タングステン
（Ｗ）、およびテスト用にチタン（Ｔｉ）に対し、紫外
光レーザによるアブレーションがどの程度生じるかを調
べた。
ズマに直接面する部分の材料として用いられる可能の高
いグラファイト、ステンレス（ＳＵＳ）、タングステン
（Ｗ）、およびテスト用にチタン（Ｔｉ）に対し、紫外
光レーザによるアブレーションがどの程度生じるかを調
べた。
【００１４】図１は、各種材料のエッチング速度とエネ
ルギ密度の関係を示すグラフである。横軸は照射紫外光
レーザのエネルギ密度を（Ｊ／ｃｍ2 ）の単位で示し、
縦軸はエッチング量を（μｍ／ショット）の単位で示
す。
ルギ密度の関係を示すグラフである。横軸は照射紫外光
レーザのエネルギ密度を（Ｊ／ｃｍ2 ）の単位で示し、
縦軸はエッチング量を（μｍ／ショット）の単位で示
す。
【００１５】アブレーション用のレーザとしては、ルモ
ニクス社製ＥＸ７００のＫｒＦエキシマレーザを用い
た。発振周波数は２００Ｈｚであり、パルスあたりのエ
ネルギ量は４００ｍＪ／パルス（パルス幅１２〜２０ｎ
ｓ）である。このエキシマレーザ光をアパーチャで１．
５ｍｍ×１．０ｍｍの矩形状にカットし、アパーチャの
像を焦点距離３５ｍｍのレンズを用いて１／１０の縮小
率で縮小投影し、面積（０．１５ｍｍ×１．０ｍｍ）に
照射した。レンズ材料は合成石英である。
ニクス社製ＥＸ７００のＫｒＦエキシマレーザを用い
た。発振周波数は２００Ｈｚであり、パルスあたりのエ
ネルギ量は４００ｍＪ／パルス（パルス幅１２〜２０ｎ
ｓ）である。このエキシマレーザ光をアパーチャで１．
５ｍｍ×１．０ｍｍの矩形状にカットし、アパーチャの
像を焦点距離３５ｍｍのレンズを用いて１／１０の縮小
率で縮小投影し、面積（０．１５ｍｍ×１．０ｍｍ）に
照射した。レンズ材料は合成石英である。
【００１６】アブレーション後の形状はレーザ顕微鏡で
観察した。レーザ出力を変えることにより、エネルギ密
度を３−２０Ｊ／ｃｍ2 の範囲で変化させた。加工後レ
ーザ顕微鏡を用いて加工形状を測定し、エッチング深さ
を得た。なお、形状測定には約１μｍ以上の深さが必要
であったため、各エネルギ密度で材料に応じて以下のシ
ョット数を照射し、ショット毎のエッチング量を算出し
た。
観察した。レーザ出力を変えることにより、エネルギ密
度を３−２０Ｊ／ｃｍ2 の範囲で変化させた。加工後レ
ーザ顕微鏡を用いて加工形状を測定し、エッチング深さ
を得た。なお、形状測定には約１μｍ以上の深さが必要
であったため、各エネルギ密度で材料に応じて以下のシ
ョット数を照射し、ショット毎のエッチング量を算出し
た。
【００１７】 ＳＵＳ ：１００ショット グラファイト：２０ショット タングステン：１００ショット チタン ：１００ショット
【００１８】図１のグラフより用いた各材料が紫外光レ
ーザでアブレーションできることが判る。さらに、タン
グステン以外の材料は、エネルギ密度の増加と共にエッ
チング量（エッチング速度）がほぼリニアに増大してい
る。
ーザでアブレーションできることが判る。さらに、タン
グステン以外の材料は、エネルギ密度の増加と共にエッ
チング量（エッチング速度）がほぼリニアに増大してい
る。
【００１９】次に、エネルギ密度を一定にした場合、シ
ョット数によってエッチング量がどのように変化するか
をステンレス（ＳＵＳ）を例にとって調べた。
ョット数によってエッチング量がどのように変化するか
をステンレス（ＳＵＳ）を例にとって調べた。
【００２０】図２に、測定結果を示す。横軸はショット
数を示し、縦軸はエッチング深さをμｍで示す。エネル
ギ密度が６Ｊ／ｃｍ2 の場合と、１２Ｊ／ｃｍ2 の場合
を測定したが、図２に示すようにいずれの場合において
もエッチング深さはショット数にほぼリニアに変化す
る。
数を示し、縦軸はエッチング深さをμｍで示す。エネル
ギ密度が６Ｊ／ｃｍ2 の場合と、１２Ｊ／ｃｍ2 の場合
を測定したが、図２に示すようにいずれの場合において
もエッチング深さはショット数にほぼリニアに変化す
る。
【００２１】このように、紫外光レーザを用いることに
より、第１壁材料として用いられる可能性の高い種々の
材料表面を適切に高精度にアブレーションできることが
確認できた。
より、第１壁材料として用いられる可能性の高い種々の
材料表面を適切に高精度にアブレーションできることが
確認できた。
【００２２】次に、材料表面をアブレーションした時、
アブレーションされた表面層に捕獲されていたトリチウ
ムを測定できるか否かを調べた。
アブレーションされた表面層に捕獲されていたトリチウ
ムを測定できるか否かを調べた。
【００２３】図３は、アブレーション時に解放されるト
リチウムを測定する測定系を示す。なお、トリチウムは
放射性を有するため、測定は非放射性同位体である水素
を用いて行った。また、測定上の便宜を考え、アブレー
ションする材料としてはＴｉを用いた。
リチウムを測定する測定系を示す。なお、トリチウムは
放射性を有するため、測定は非放射性同位体である水素
を用いて行った。また、測定上の便宜を考え、アブレー
ションする材料としてはＴｉを用いた。
【００２４】図３において、真空容器１は約１リットル
の容積を有し、その上面に紫外線を透過する窓２、側面
に排気ポート４を有する。真空容器１の底面上にはヒー
タ３が配置され、その上にアブレーションすべきターゲ
ット１０を載置する。排気ポート４には配管５が接続さ
れ、ターボ分子ポンプ６およびロータリポンプ７で排気
される。
の容積を有し、その上面に紫外線を透過する窓２、側面
に排気ポート４を有する。真空容器１の底面上にはヒー
タ３が配置され、その上にアブレーションすべきターゲ
ット１０を載置する。排気ポート４には配管５が接続さ
れ、ターボ分子ポンプ６およびロータリポンプ７で排気
される。
【００２５】配管５の中間点において、電離真空計８お
よび四重極質量分析器１１が接続されている。窓２から
紫外光を入射するためのアブレーション用レーザ１４と
しては、Ｎｄ：イットリウムアルミニウムガーネット
（ＹＡＧ）の４ωレーザを用いた。すなわち、Ｎｄ：Ｙ
ＡＧの出射光を１／４まで波長変換し、２６６ｎｍの紫
外光レーザを発射する。エネルギは５ｍＪ／パルス（パ
ルス幅８ｎｓｅｃ）であった。
よび四重極質量分析器１１が接続されている。窓２から
紫外光を入射するためのアブレーション用レーザ１４と
しては、Ｎｄ：イットリウムアルミニウムガーネット
（ＹＡＧ）の４ωレーザを用いた。すなわち、Ｎｄ：Ｙ
ＡＧの出射光を１／４まで波長変換し、２６６ｎｍの紫
外光レーザを発射する。エネルギは５ｍＪ／パルス（パ
ルス幅８ｎｓｅｃ）であった。
【００２６】この紫外光レーザを焦点距離１５０ｍｍの
レンズ１５で集束し、ターゲット１０に照射した。な
お、レンズ１５および窓２は合成石英製であった。ター
ゲット１０としては、水素吸着能力の高いＴｉを用い
た。厚さ７５μｍのＴｉ箔を用い、真空中４００℃でベ
ーキングし、表面の吸着物を一旦除去した後、真空容器
１内に水素を導入した。導入後の真空容器内の圧力変化
から、Ｔｉ箔４に吸蔵された水素の量は、ほぼＴｉＨ2
に相当する量と推定される。
レンズ１５で集束し、ターゲット１０に照射した。な
お、レンズ１５および窓２は合成石英製であった。ター
ゲット１０としては、水素吸着能力の高いＴｉを用い
た。厚さ７５μｍのＴｉ箔を用い、真空中４００℃でベ
ーキングし、表面の吸着物を一旦除去した後、真空容器
１内に水素を導入した。導入後の真空容器内の圧力変化
から、Ｔｉ箔４に吸蔵された水素の量は、ほぼＴｉＨ2
に相当する量と推定される。
【００２７】図３に示す測定系を用い、水素吸蔵前のＴ
ｉ箔および水素吸蔵後のＴｉ箔でアブレーションを行
い、質量分析計１１で水素を測定した。
ｉ箔および水素吸蔵後のＴｉ箔でアブレーションを行
い、質量分析計１１で水素を測定した。
【００２８】図４は、この測定結果を示す。横軸は時間
を示し、縦軸は質量分析計で検出した水素信号の強さを
任意単位で示す。
を示し、縦軸は質量分析計で検出した水素信号の強さを
任意単位で示す。
【００２９】図４（Ａ）は、水素吸蔵前のＴｉ箔４に上
述の紫外光レーザを照射し、アブレーションを行った場
合の結果を示す。紫外光レーザの照射に対応し、検出水
素量がパルス状に変化していることが判る。水素導入前
にＴｉ箔を４００℃まで加熱したが、この処理によって
はＴｉ箔から完全には水素が離脱していないものと考え
られる。
述の紫外光レーザを照射し、アブレーションを行った場
合の結果を示す。紫外光レーザの照射に対応し、検出水
素量がパルス状に変化していることが判る。水素導入前
にＴｉ箔を４００℃まで加熱したが、この処理によって
はＴｉ箔から完全には水素が離脱していないものと考え
られる。
【００３０】図４（Ｂ）は、水素吸蔵後のＴｉ箔をアブ
レーションした時の結果を示す。縦軸が図４（Ａ）と比
べ１桁違うことに注意されたい。
レーションした時の結果を示す。縦軸が図４（Ａ）と比
べ１桁違うことに注意されたい。
【００３１】図４（Ａ）の場合と同様、紫外光レーザの
照射に対応して検出水素信号がパルス状に変化している
ことが明瞭に判る。さらに、図４（Ａ）の場合と比較
し、検出信号強度が約１桁増大している。
照射に対応して検出水素信号がパルス状に変化している
ことが明瞭に判る。さらに、図４（Ａ）の場合と比較
し、検出信号強度が約１桁増大している。
【００３２】これらの結果から、アブレーションにより
除去される表面層内から水素が離脱し、検出できること
が判る。
除去される表面層内から水素が離脱し、検出できること
が判る。
【００３３】なお、この実験に用いたＴｉ箔は水素吸蔵
により脆くなったと考えられる。このような状態では、
所望のアブレーションが行われているか否か保証ができ
ないが、少なくともアブレーションにより表面に吸蔵さ
れた水素が解放されること、吸蔵された水素量に応じ、
検出信号強度が変化することはこの実験結果から明らか
であろう。
により脆くなったと考えられる。このような状態では、
所望のアブレーションが行われているか否か保証ができ
ないが、少なくともアブレーションにより表面に吸蔵さ
れた水素が解放されること、吸蔵された水素量に応じ、
検出信号強度が変化することはこの実験結果から明らか
であろう。
【００３４】実際に核融合炉のプラズマ対向面を紫外光
レーザでアブレーションする場合は、より良好な結果が
得易いものと期待される。
レーザでアブレーションする場合は、より良好な結果が
得易いものと期待される。
【００３５】図５は、本発明の実施例による材料表面か
らのトリチウム採取方法を示す。材料２０は、その表面
にトリチウムを捕獲している。この材料２０表面にサン
プル管２２を当て、内部空間を画定する。サンプル管２
２中央には、紫外光レーザ導入用のファイバ２４が配置
され、その先端にレンズ２６が配置されている。
らのトリチウム採取方法を示す。材料２０は、その表面
にトリチウムを捕獲している。この材料２０表面にサン
プル管２２を当て、内部空間を画定する。サンプル管２
２中央には、紫外光レーザ導入用のファイバ２４が配置
され、その先端にレンズ２６が配置されている。
【００３６】ファイバ２４を通って伝達された紫外光レ
ーザは、レンズ２６で集束され、材料２０の所定面積表
面に照射される。紫外光レーザを照射された材料２０表
面ではアブレーションが生じ、エネルギ密度およびショ
ット数に応じて表面が削られていく。アブレーションに
伴い、表面から解離されたトリチウムは排気管２８を通
って外部に引き出される。
ーザは、レンズ２６で集束され、材料２０の所定面積表
面に照射される。紫外光レーザを照射された材料２０表
面ではアブレーションが生じ、エネルギ密度およびショ
ット数に応じて表面が削られていく。アブレーションに
伴い、表面から解離されたトリチウムは排気管２８を通
って外部に引き出される。
【００３７】排気中のトリチウム量を排気管２８に接続
された四重極質量分析計３０で測定することにより、ア
ブレーションされた面積内でのトリチウムを測定するこ
とができる。なお、アブレーションに伴い、材料２０の
表面は次第に削られていく。測定されるトリチウム量を
深さの関数として調べることにより、材料２０の表面層
における深さの関数としての捕獲トリチウム量を測定す
ることができる。
された四重極質量分析計３０で測定することにより、ア
ブレーションされた面積内でのトリチウムを測定するこ
とができる。なお、アブレーションに伴い、材料２０の
表面は次第に削られていく。測定されるトリチウム量を
深さの関数として調べることにより、材料２０の表面層
における深さの関数としての捕獲トリチウム量を測定す
ることができる。
【００３８】なお、図５の装置においては、ファイバ２
４から発射する全レーザ光をレンズ２６で集束し、材料
２０表面上に照射したが、さらにアパーチャないしマス
クを配置し、ファイバから出射後のレーザ光をさらに整
形してもよい。ファイバに導入するレーザ光は、アブレ
ーションすべき材料によって選択することもできる。た
とえば、ＫｒＦエキシマレーザ以外のエキシマレーザ
や、Ｎｄ：イットリウムリチウムフロライド（ＹＬＦ）
の波長変換レーザ等を用いてもよい。
４から発射する全レーザ光をレンズ２６で集束し、材料
２０表面上に照射したが、さらにアパーチャないしマス
クを配置し、ファイバから出射後のレーザ光をさらに整
形してもよい。ファイバに導入するレーザ光は、アブレ
ーションすべき材料によって選択することもできる。た
とえば、ＫｒＦエキシマレーザ以外のエキシマレーザ
や、Ｎｄ：イットリウムリチウムフロライド（ＹＬＦ）
の波長変換レーザ等を用いてもよい。
【００３９】離脱したトリチウムの測定手段は四重極質
量分析に限らない。たとえば、他の質量分析や、電離箱
等を用いることもできる。
量分析に限らない。たとえば、他の質量分析や、電離箱
等を用いることもできる。
【００４０】紫外光レーザを用いたアブレーションによ
り、測定する材料表面は僅かに削られるが、核融合炉第
１壁を例にとると、アブレーションで除去される表面層
はごく僅かであり、第１壁の性能や強度に影響を与える
ことはほとんどない。アブレーションによる装置寿命の
減少等は無視することができよう。
り、測定する材料表面は僅かに削られるが、核融合炉第
１壁を例にとると、アブレーションで除去される表面層
はごく僅かであり、第１壁の性能や強度に影響を与える
ことはほとんどない。アブレーションによる装置寿命の
減少等は無視することができよう。
【００４１】熱的な影響を避け、光化学的な作用による
アブレーションで表面層を削り取ることにより、均一厚
さの表面層の採取が可能であり、高精度のトリチウム量
測定が可能となる。さらに、アブレーション量の関数と
してトリチウム量を測定することにより、材料表面にお
ける深さの関数としてトリチウム量を測定することも可
能となる。
アブレーションで表面層を削り取ることにより、均一厚
さの表面層の採取が可能であり、高精度のトリチウム量
測定が可能となる。さらに、アブレーション量の関数と
してトリチウム量を測定することにより、材料表面にお
ける深さの関数としてトリチウム量を測定することも可
能となる。
【００４２】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者
に自明であろう。
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者
に自明であろう。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トリチウムを含む材料の表面層中のトリチウム量を高精
度に測定することが可能となる。
トリチウムを含む材料の表面層中のトリチウム量を高精
度に測定することが可能となる。
【図１】予備実験におけるエッチング量とエネルギ密度
の関係を示す測定結果のグラフである。
の関係を示す測定結果のグラフである。
【図２】予備実験におけるショット数とエッチング量の
関係を示す測定結果のグラフである。
関係を示す測定結果のグラフである。
【図３】予備実験における水素（トリチウム）測定系を
概略的に示すブロック図である。
概略的に示すブロック図である。
【図４】図３における予備実験において得た測定結果を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図５】本発明の実施例によるトリチウム測定系を示す
概略図である。
概略図である。
【図６】核融合炉の構造を概略的に示す断面図である。
１ 真空容器 ２ 窓 ３ ヒータ ４ 排気ポート ５ 配管 ６ ターボ分子ポンプ ７ ロータリポンプ ８ 電離真空計 １０ ターゲット １１ 四重極質量分析計 １４ 紫外光レーザ １５ レンズ ２０ 材料（測定対象） ２２ サンプル管 ２４ ファイバ ２６ レンズ ２８ 排気管 ５１ 真空容器 ５３ ブランケット ５５ トロイダルコイル ５７ ポロイダルコイル ５９ 中心ソレノイドコイル ６１ ダイバータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 文雄 神奈川県平塚市夕陽ケ丘63番30号 住友重 機械工業株式会社総合技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 トリチウムを含む材料の表面に紫外光レ
ーザを照射してアブレーションを生じさせると共にトリ
チウムを分析可能な形で放出させる工程を含む放射性物
質の計量管理のための取扱方法。 - 【請求項２】 前記材料の表面が核融合炉のプラズマ対
向面である請求項１記載の放射性物質の計量管理のため
の取扱方法。 - 【請求項３】 前記紫外光レーザがファイバないしはミ
ラーを介して核融合炉内に導入される請求項２記載の放
射性物質の計量管理のための取扱方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20203096A JP3698821B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 放射性物質の計量管理のための取扱方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JPH1048370A true JPH1048370A (ja) | 1998-02-20 |
| JP3698821B2 JP3698821B2 (ja) | 2005-09-21 |
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|---|---|---|---|
| JP20203096A Expired - Fee Related JP3698821B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 放射性物質の計量管理のための取扱方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3698821B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015175699A (ja) * | 2014-03-14 | 2015-10-05 | 公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター | 放射性物質の分布状況の評価方法 |
| CN117930501A (zh) * | 2024-03-08 | 2024-04-26 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种涉氚光学元件干法无损去污除膜方法 |
-
1996
- 1996-07-31 JP JP20203096A patent/JP3698821B2/ja not_active Expired - Fee Related
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