金属リチウムやその酸化物は、化学電池の電極材、さらには核融合炉の増殖材や加速器中性子源のターゲットとしても利用される。元素や化学状態を反映した二次元分布を可視化することで、これらの材料の化学的挙動や腐食メカニズムを調べることができる。本研究では、電界放出型電子プローブマイクロアナライザに搭載された軟X線発光分光器(SXES)を用い、リチウム化合物と液体リチウム用窒素吸収材の分析を行った。本装置はリチウムK発光を分析でき、高いエネルギー分解能を活かして発光エネルギーの近いチタンのLℓ線と窒素のKα線を分離することができる。また、第一原理計算によりバルクの状態密度を計算し、SXESスペクトルとの比較を行なった。
［ 1 ］Terauchi, M.; Takahashi, H.; Handa, N.; Murano,
ab initio total-energy calculations using a plane-wave
basis set. Phys. Rev. B 1996, 54, 11169‒11186.
T.; Koike, M.; Kawachi, T.; Imazono, T.; Koeda, M.;
[14] Heyd, J.; Scuseria, G.E.; Ernzerhof, M. Hybrid functionals
Nagano, T.; Sasai, H.; Oue, Y. Ultrasoft-X-ray emission
based on a screened Coulomb potential. J. Chem. Phys .
spectroscopy using a newly designed wavelength-
2003, 118, 8207‒8215.
dispersive spectrometer attached to a transmission
electron microscope. J. Electron Microsc . 2012, 61, 1‒8.
[15] 寺内正己. キーマテリアルの高分解能顕微状態分析技術の開
発 Isotope News 2014, 722, 2‒7.
［ 2 ］Takahashi, H; Murano, T.; Takakura, M.; Asahina, S.;
[16] Léon, A.; Fiedler, A.; Blum, M.; Benkert, A.; Meyer, F.;
Terauchi, M.; Koike, M.; Imazono, T.; Koeda, M.; Nagano,
Yang, W.; Bär, M.; Scheiba, F.; Ehrenberg, H.; Weinhardt,
T. Development of soft X-ray emission spectrometer for
L.; Heske, C. Valence Electronic Structure of Li2O 2 ,
EPMA/SEM and its application. IOP Conf. Ser. Mater.
Li2O, Li2CO3 , and LiOH Probed by Soft X-ray Emission
Sci. Eng . 2016, 109, 012017.
Spectroscopy. J. Phys. Chem. C 2017, 121, 5460‒5466.
［ 3 ］Park, C.; Nozawa, T.; Kasada, R.; Tosti, S.; Konishi,
[17] Sato, S.; Kasugai, A.; Ochiai, K.; Masuda, K.; Nakamura,
S.; Tanigawa, H. The effect of wall flow velocity on
M.M.; Ohta, M.; Oyaidzu, M.; Kwon, S.; Sakamoto, K.;
compatibility of high-purity SiC materials with liquid
Ishida, S. Conceptual design of advanced fusion neutron
Pb-Li alloy by rotating disc testing for 3000 h up to 900°
source（A-FNS）and irradiation test modules. Nucl.
C. Fusion Eng. Des . 2018, 136, 623‒627.
Fusion 2021, 61（10）, 106026.
［ 4 ］Mukai, K.; Kasada, R.; Yabuuchi, K.; Konishi, S.; Kim, J.H.;
[18] Lyublinski, I.E.; Evtikhin, V.A.; Pankratov, V.Y.; Krasin,
Nakamichi, M. Valence Electron and Chemical State
V.P. Numerical and experimental determination of
Analysis of Be12M（M = Ti, V）Beryllides by Soft X-ray
metallic solubilities in liquid lithium, lithium-containing
Emission Spectroscopy. ACS Appl. Energy Mater . 2019,
nonmetallic impurities, lead and lead-lithium eutectic. J.
2, 2889‒2895.
Nucl. Mater . 1995, 224, 288‒292.
［ 5 ］Kasada, R.; Ha, Y.; Higuchi, T.; Sakamoto, K. Chemical
[19] Hirakane, S.; Yoneoka, T.; Tanaka, S. Control of nitrogen
S t a t e M a p p i n g o f D e g r a d e d B 4C C o n t r o l R o d
concentration in liquid lithium by iron‒titanium alloy,
Investigated with Soft X-ray Emission Spectrometer in
Fusion Eng. Des . 2006, 81, 665‒670.
Electron Probe Micro-analysis. Sci. Rep . 2016, 6（1）, 1‒6.
[20] Bo H.; Wang J.; Duarte, L.; Leinenbach, C.; Liu, L.; Liu, H.;
［ 6 ］笠田竜太, 向井啓祐. 軟X線発光分光装置を搭載した電子プ
Jin, Z. Thermodynamic re-assessment of Fe‒Ti binary
ローブマイクロアナライザによる原子力・核融合材料中の軽元
system. Trans. Nonferrous Met. Soc. China 2012, 22（9）,
素分析および状態分析. 日本電子news 2020, 52, 19‒22.
2204‒2211.
［ 7 ］Mukai, K.; Kasada, R.; Sasaki, K.; Konishi, S. Occupied
Electronic States of Li in Li, Li2O2 , and Li2O Analyzed
[21] Metals Data Book, 4th ed., Japan Institutes of Metals,
1993.
14
...
全国の大学の
卒論・修論・学位論文
を
一発検索！
論文の公開元へ