信太 祐二 (ノブタ ユウジ)

工学研究院 応用量子科学部門 物質量子工学助教

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士(工学), 北海道大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
研究者番号
  • 80446450
J-Global ID■ 研究キーワード・分野
研究キーワード
  • 核融合炉工学
  • プラズマ材料相互作用
  • レーザー表面改質
研究分野
  • ナノテク・材料, 複合材料、界面
  • ナノテク・材料, 金属材料物性
  • エネルギー, 核融合学
  • エネルギー, プラズマ科学
■ 担当教育組織

経歴

■ 経歴
経歴
  • 2006年04月 - 2007年09月
    日本原子力研究開発機構, 那珂核融合研究所, 博士研究員
学歴
  • 2006年03月, 北海道大学, 大学院工学研究科, 量子エネルギー工学専攻
委員歴
  • 2025年07月 - 2027年07月
    プラズマ・核融合学会, 編集委員

研究活動情報

■ 論文
  • Recent progress of JT-60SA project toward plasma operation
    H. Shirai; K. Takahashi; E. Di Pietro; D. Abate; W. Abdel Maksoud; H. Abe; N. Aiba; T. Abe; M. Akimitsu; J. Ayllon-Guerola; T. Arai; J. -F. Artaud; N. Asakura; N. Ashikawa; L. Balbinot; P. Barabaschi; O. Baulaigue; E. Belonohy; A. Belpane; W. Bin; F. Bombarda; T. Bolzonella; F. Bonne; M. Bonotto; J. Botija; J. Buermans; S. Cabrera-Perez; A. Cardella; D. Carralero; L. Carraro; J. Cavalier; M. Cavinato; M. Chernyshova; S. Chiba; S. Clement-Lorenzo; V. Cocilovo; S. Coda; R. Coelho; I. Coffey; B. Collin; V. Corato; A. Cucchiaro; T. Czarski; M. Dairaku; S. Davis; C. Day; E. Dela Luna; G. De Tommasi; P. Decool; L. Di Pace; M. Dibon; G. Disset; F. D'Lsa; A. Ejiri; Y. Endo; N. Ezumi; G. Falchetto; A. Fassina; P. Fejoz; A. Ferro; W. Fietz; L. Figini; T. Fornal; G. Frello; T. Fujita; T. Fukuda; K. Fukui; M. Fukumoto; H. Funaba; M. Furukawa; S. Futatani; L. Gabellieri; E. Gaio; K. Galazka; J. Garcia; J. Garcia-Dominguez; J. Garcia-Lopez; M. Garcia-Munoz; L. Garzotti; F. Gasparini; S. Gharafi; L. Giacomelli; G. Ginoulhiac; G. Giruzzi; L. Giudicotti; J. Gonzalez-Martin; R. Guillen-Gonzalez; N. Hajnal; S. Hall; K. Hamada; K. Hanada; M. Hanada; K. Hasegawa; S. Hatakeyama; V. Hauer; N. Hayashi; T. Hayashi; R. Heller; J. Hidalgo-Salaverri; S. Higashijima; J. Hinata; S. Hiranai; J. Hiratsuka; R. Hiwatari; C. Hoa; H. Homma; A. Honda; M. Honda; K. Hoshino; H. Hurzlmeier; M. Iafrati; K. Ibano; H. Ichige; M. Ichikawa; M. Ichimura; K. Ida; S. Ide; H. Idei; M. Iguchi; T. Iijima; S. Iio; R. Ikeda; Y. Ikeda; T. Imai; R. Imazawa; S. Inagaki; M. Inomoto; S. Inoue; A. Isayama; S. Ishida; Y. Ishii; M. Isobe; F. Janky; E. Joffrin; A. Jokinen; S. Kado; S. Kajita; K. Kajiwara; Y. Kamada; I. Kamata; A. Kaminaga; K. Kamiya; D. Kanapienyte; Y. Kashiwa; M. Kashiwagi; K. Katayama; Y. Kawamata; G. Kawamura; K. Kawano; Y. Kazakov; K. Kimura; F. Kin; M. Kisaki; S. Kitajima; K. Kiyono; K. Kizu; Y. Ko; K. Kobayashi; M. Kobayashi; S. Kobayashi; Ta. Kobayashi; To. Kobayashi; G. Kocsis; A. Kojima; S. Kokusen; M. Komata; K. Komuro; S. Konishi; A. Kovacsik; I. Ksiazek; M. Kubkowska; G. Kuehner; M. Kuramochi; K. Kurihara; T. Kurki-Suonio; A. B. Kurniawan; T. Kuwata; B. Lacroix; V. Lamaison; A. Lampasi; P. Lang; P. Lauber; K. Lawson; Q. LeCoz; A. Louzguiti; R. Maekawa; T. Maekawa; S. Maeyama; G. Maffia; P. Maget; J. Mailloux; I. Maione; A. Maistrello; K. Malinowski; A. Mancini; G. Marchiori; J. -L. Marechal; V. Massaut; S. Masuzaki; R. Matoike; G. Matsunaga; S. Matsunaga; A. Matsuyama; Ch Mayri; M. Mattei; M. Medrano; A. Mele; I. Meyer; F. Michel; T. Minami; Y. Miyata; J. Miyazawa; Y. Miyo; T. Mizuuchi; K. Mogaki; J. Morales; P. Moreau; T. Morisaki; S. Morishima; S. Moriyama; A. Moro; H. Murakami; M. Murayama; S. Murakami; K. Nagasaki; O. Naito; N. Nakamura; S. Nakamura; T. Nakano; Y. Nakashima; V. Nardino; E. Narita; Y. Narushima; K. Natsume; S. Nemoto; R. Neu; S. Nicollet; M. Nishikawa; S. Nishimura; T. Nishitani; M. Nishiura; T. Nishiyama; M. Nocente; Y. Nobuta; L. Novello; F. Nunio; S. Ochoa; K. Ogawa; T. Ogawa; Y. Ogawa; S. Ohdachi; Y. Ohmori; N. Ohno; Y. Ohtani; K. Ohtsu; M. Ohzeki; T. Oishi; J. Okano; K. Okano; Y. Onishi; M. Osakabe; T. Oshima; V. Ostuni; A. Owada; M. Oya; Y. Oya; T. Ozeki; M. M. Parody Guzman; R. Pasqualotto; S. Pelli; E. Perelli; E. Peretti; G. Phillips; C. Piccinni; L. Pigatto; A. Pironti; A. Pizzuto; B. Ploeckl; G. Polli; J. -M. Poncet; P. Ponsot; G. Pucella; M. Puiatti; D. Radloff; V. Raimondi; F. Ramos; P. Rancsik; D. Ricci; S. Ricciarini; N. Richermoz; E. Rincon; A. Romano; P. Rossi; P. Roussel; G. Rubino; H. Saeki; A. Sagara; S. Sakakibara; H. Sakamoto; Miki Sakamoto; Mizu Sakamoto; Y. Sakamoto; A. Sakasai; S. Sakata; R. Sakurai; B. Salanon; A. Salmi; G. Sannazzaro; R. Sano; A. Sanpei; T. Sasajima; S. Sasaki; H. Sasao; F. Sato; M. Sato; T. Sato; M. Sawahata; A. Scherber; S. Scully; J. Segado-Fernandez; M. Seki; N. Seki; S. Seki; Y. Shibama; Y. Shibata; T. Shikama; K. Shimada; M. Shimono; J. Shinde; T. Shinya; K. Shinohara; J. Shiraishi; S. Soare; A. Soleto; Y. Someya; S. Sonoda; C. Sozzi; E. Streciwilk-Kowalska; H. Strobel; M. Sueoka; A. Sukegawa; S. Sumida; H. Suzuki; Ma Suzuki; Mi Suzuki; S. Suzuki; T. Suzuki; Y. Suzuki; J. Svoboda; T. Szabolics; T. Szepesi; Y. Takase; M. Takechi; K. Takeda; Y. Takeiri; H. Takenaga; C. Taliercio; N. Tamura; Hiro Tanaka; Hito Tanaka; K. Tanaka; Y. Tanaka; K. Tani; H. Tanigawa; M. Tardocchi; A. Terakado; M. Terakado; T. Terakado; B. Teuchner; B. Tilia; H. Tobari; H. Tobita; K. Tobita; K. Toi; N. Toida; H. Tojo; M. Tokitani; T. Tokuzawa; V. Tormarchio; M. Tomine; A. Torre; T. Totsuka; K. Tsuchiya; N. Tsujii; D. Tsuru; H. Tsutsui; M. Uchida; Y. Ueda; J. Uno; H. Urano; K. Usui; H. Utoh; M. Valisa; M. Vallar; R. Vallcorba-Carbonel; J. -C. Vallet; J. Varela; J. Vega; M. Verrecchia; L. Vieillard; F. Villone; P. Vincenzi; K. Wada; R. Wada; T. Wakatsuki; M. Wanner; F. Watanabe; K. Watanabe; S. Watanabe; T. Wauters; S. Wiesen; M. Wischmeier; M. Yagi; J. Yagyu; M. Yajima; S. Yamamoto; H. Yamanaka; K. Yamauchi; Y. Yamauchi; H. Yamazaki; K. Yamazaki; R. Yamazaki; S. Yamoto; S. Yanagi; K. Yanagihara; S. Yokooka; M. Yokoyama; T. Yokoyama; M. Yoshida; M. Yoshimura; N. Yoshizawa; K. Yuinawa; L. Zani; P. Zito
    NUCLEAR FUSION, 64, 11, 2024年11月01日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Surface chemistry of neutron irradiated tungsten in a high-temperature multi-material environment☆
    Chase N. Taylor; Masashi Shimada; Yuji Nobuta; Makoto I. Kobayashi; Yasuhisa Oya; Yuji Hatano; Takaaki Koyanagi
    Nuclear Materials and Energy, 34, 101323, 101323, Elsevier {BV}, 2023年03月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effect of rhenium addition on deuterium retention in neutron-irradiated tungsten
    Y. Nobuta; T. Toyama; A. Matsumoto; M. Shimada; Y. Oya; K. Inoue; Y. Nagai; Y. Hatano
    Journal of Nuclear Materials, 566, 153774, Elsevier BV, 2022年08月01日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Numerical analysis of deuterium migration behaviors in tungsten damaged by fast neutron by means of gas absorption method
    Makoto Kobayashi; Masashi Shimada; Chase N. Taylor; Yuji Nobuta; Yuji Hatano; Yasuhisa Oya
    FUSION ENGINEERING AND DESIGN, 168, 2021年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Deuterium retention in tungsten irradiated by high-dose neutrons at high temperature
    M. Oya; M. Shimada; C. N. Taylor; M. Kobayashi; Y. Nobuta; Y. Yamauchi; Y. Oya; Y. Ueda; Y. Hatano
    NUCLEAR MATERIALS AND ENERGY, 27, 2021年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effects of Helium Seeding on Deuterium Retention in Neutron-Irradiated Tungsten
    Yuji Nobuta; Masashi Shimada; Chase N. Taylor; Yasuhisa Oya; Yuji Hatano; Yaqiao Wu; Megha Dubey
    FUSION SCIENCE AND TECHNOLOGY, 77, 1, 76, 79, 2021年01月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • D retention and depth profile behavior for single crystal tungsten with high temperature neutron irradiation
    Y. Oya; F. Sun; Y. Yamauchi; Y. Nobuta; M. Shimada; C. N. Taylor; W. R. Wampler; M. Nakata; L. M. Garrison; Y. Hatano
    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS, 539, 2020年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Hydrogen isotope exchange in tungsten during heating in hydrogen isotope gas atmosphere
    Yuji Nobuta; Yuji Hatano; Sun Eui Lee; Masato Nakayama
    FUSION ENGINEERING AND DESIGN, 157, 2020年08月, [査読有り], [筆頭著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Investigation of remaining tritium in the LHD vacuum vessel after the first deuterium experimental campaign
    S. Masuzaki; T. Otsuka; K. Ogawa; M. Yajima; M. Tokitani; Q. Zhou; M. Isobe; Y. Oya; N. Yoshida; Y. Nobuta
    PHYSICA SCRIPTA, T171, 1, 2020年01月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Influence of dynamic annealing of irradiation defects on the deuterium retention behaviors in tungsten irradiated with neutron
    Makoto Kobayashi; Masashi Shimada; Chase N. Taylor; Dean Buchenauer; Robert Kolasinski; Takaaki Koyanagi; Yuji Nobuta; Yuji Hatano; Yasuhisa Oya
    FUSION ENGINEERING AND DESIGN, 146, 1624, 1627, 2019年09月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effects of baking in deuterium atmosphere on tritium removal from tungsten
    Yuji Nobuta; Yuji Hatano; Yuji Torikai; Masato Nakayama
    FUSION ENGINEERING AND DESIGN, 136, 674, 677, 2018年11月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Extension of the operational regime of the LHD towards a deuterium experiment
    Y. Takeiri; T. Morisaki; M. Osakabe; M. Yokoyama; S. Sakakibara; H. Takahashi; Y. Nakamura; T. Oishi; G. Motojima; S. Murakami; K. Ito; A. Ejiri; S. Imagawa; S. Inagaki; M. Isobe; S. Kubo; S. Masamune; T. Mito; I. Murakami; K. Nagaoka; K. Nagasaki; K. Nishimura; M. Sakamoto; R. Sakamoto; T. Shimozuma; K. Shinohara; H. Sugama; K. Y. Watanabe; J. W. Ahn; N. Akata; T. Akiyama; N. Ashikawa; J. Baldzuhn; T. Bando; E. Bernard; F. Castejon; H. Chikaraishi; M. Emoto; T. Evans; N. Ezumi; K. Fujii; H. Funaba; M. Goto; T. Goto; D. Gradic; Y. Gunsu; S. Hamaguchi; H. Hasegawa; Y. Hayashi; C. Hidalgo; T. Higashiguchi; Y. Hirooka; Y. Hishinuma; R. Horiuchi; K. Ichiguchi; K. Ida; T. Ido; H. Igami; K. Ikeda; S. Ishiguro; R. Ishizaki; A. Ishizawa; A. Ito; Y. Ito; A. Iwamoto; S. Kamio; K. Kamiya; O. Kaneko; R. Kanno; H. Kasahara; D. Kato; T. Kato; K. Kawahata; G. Kawamura; M. Kisaki; S. Kitajima; W. H. Ko; M. Kobayashi; S. Kobayashi; T. Kobayashi; K. Koga; A. Kohyama; R. Kumazawa; J. H. Lee; D. Lopez-Bruna; R. Makino; S. Masuzaki; Y. Matsumoto; H. Matsuura; O. Mitarai; H. Miura; J. Miyazawa; N. Mizuguchi; C. Moon; S. Morita; T. Moritaka; K. Mukai; T. Muroga; S. Muto; T. Mutoh; T. Nagasaka; Y. Nagayama; N. Nakajima; Y. Nakamura; H. Nakanishi; H. Nakano; M. Nakata; Y. Narushima; D. Nishijima; A. Nishimura; S. Nishimura; T. Nishitani; M. Nishiura; Y. Nobuta; H. Noto; M. Nunami; T. Obana; K. Ogawa; S. Ohdachi; M. Ohno; N. Ohno; H. Ohtani; M. Okamoto; Y. Oya; T. Ozaki; B. J. Peterson; M. Preynas; S. Sagara; K. Saito; H. Sakaue; A. Sanpei; S. Satake; M. Sato; T. Saze; O. Schmitz; R. Seki; T. Seki; I. Sharov; A. Shimizu; M. Shiratani; M. Shoji; C. Skinner; R. Soga; T. Stange; C. Suzuki; Y. Suzuki; S. Takada; K. Takahata; A. Takayama; S. Takayama; Y. Takemura; Y. Takeuchi; H. Tamura; N. Tamura; H. Tanaka; K. Tanaka; M. Tanaka; T. Tanaka; Y. Tanaka; S. Toda; Y. Todo; K. Toi; M. Toida; M. Tokitani; T. Tokuzawa; H. Tsuchiya; T. Tsujimura; K. Tsumori; S. Usami; J. L. Velasco; H. Wang; T. -H. Watanabe; T. Watanabe; J. Yagi; M. Yajima; H. Yamada; I. Yamada; O. Yamagishi; N. Yamaguchi; Y. Yamamoto; N. Yanagi; R. Yasuhara; E. Yatsuka; N. Yoshida; M. Yoshinuma; S. Yoshimura; Y. Yoshimura
    NUCLEAR FUSION, 57, 10, 2017年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effects of modified surfaces produced at plasma-facing surface on hydrogen release behavior in the LHD
    Y. Nobuta; S. Masuzaki; M. Tokitani; N. Ashikawa; D. Nagata; N. Yoshida; Y. Oya; M. Yajima; G. Motojima; H. Kasahara; M. Miyamoto; N. Ohno; Y. Yamauchi
    NUCLEAR MATERIALS AND ENERGY, 12, 483, 487, 2017年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • トリチウム挙動および中性子照射効果
    大矢恭久; 波多野雄治; 片山一成; 山内有二; 信太祐二; 大塚哲平; 近田拓未; 原 正憲; 大宅 諒; 上田良夫; 外山 健
    J. Plasma Fusion Res., 2017年03月
    日本語
  • Effects of Mild Baking on Hydrogen Removal from the Modified Surface of the First Wall in the LHD
    Yuji Nobuta; Suguru Masuzaki; Masayuki Tokitani; Naoko Ashikawa
    Plasma and Fusion Research, 12, 1, 4, 2017年
    研究論文(学術雑誌)
  • Effect of impurity deposition layer formation on D retention in LHD plasma exposed W
    Y. Oya; H. Fujita; C. Hu; Y. Uemura; S. Sakurada; K. Yuyama; X. Li; Y. Hatano; N. Yoshida; H. Watanabe; Y. Nobuta; Y. Yamauchi; M. Tokitani; S. Masuzaki; T. Chikada
    NUCLEAR MATERIALS AND ENERGY, 9, 84, 88, 2016年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Tritium desorption and tritium removal from tungsten pre-irradiated with helium
    Yuji Nobuta; Yuji Hatano; Yuji Torikai; Masao Matsuyama; Shinsuke Abe; Yuji Yamauchi
    FUSION ENGINEERING AND DESIGN, 109, 1179, 1182, 2016年11月, [査読有り], [筆頭著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Helium irradiation effects on tritium retention and long-term tritium release properties in polycrystalline tungsten
    Y. Nobuta; Y. Hatano; M. Matsuyama; S. Abe; Y. Yamauchi; T. Hino
    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS, 463, 993, 996, 2015年08月, [査読有り], [筆頭著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Deuterium retention on He-irradiated F82H with surface impurity layer
    N. Shinoda; Y. Yamauchi; Y. Nobuta
    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS, 463, 1001, 1004, 2015年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Deuterium retention properties of SiC/SiC composites as plasma facing materials for fusion reactors after deuterium irradiation at elevated temperatures
    Yuji Nobuta; Tomoaki Hino; Yuji Yamauchi; Takashi Nozawa
    Journal of the Vacuum Society of Japan, 58, 5, 173, 176, Vacuum Society of Japan, 2015年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Tritium retention properties of tungsten, graphite and co-deposited carbon film
    Y. Nobuta; Y. Hatano; M. Matsuyama; S. Abe; S. Akamaru; Y. Yamauchi; T. Hino; S. Suzuki; M. Akiba
    FUSION ENGINEERING AND DESIGN, 89, 7-8, 1516, 1519, 2014年10月, [査読有り], [筆頭著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effect of induced damage on hydrogen isotope retention of F82H with impurity layer
    N. Shinoda; Y. Yamauchi; Y. Nobuta; T. Hino
    FUSION ENGINEERING AND DESIGN, 89, 7-8, 921, 924, 2014年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Influence of surface condition on deuterium release from Li2TiO3 pebble
    Akihito Tsuchiya; Yuji Yamauchi; Yuji Nobuta; Tomoaki Hino; Masato Akiba; Mikio Enoeda
    FUSION ENGINEERING AND DESIGN, 89, 7-8, 1280, 1283, 2014年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Tritium retention on the surface of stainless steel samples fixed on the plasma-facingwall in LHD
    Masao Matsuyama; Shinsuke Abe; Kiyohiko Nishimura; Naoko Ashikawa; Yasuhisa Oya; Kenji Okuno; Yuji Yamauchi; Yuji Nobuta; Akio Sagara
    Plasma and Fusion Research, 9, 2, Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research, 2014年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effects of hydrogen mixture into helium gas on deuterium removal from lithium titanate
    Akihito Tsuchiya; Tomoaki Hino; Yuji Yamauchi; Yuji Nobuta; Masato Akiba; Mikio Enoeda
    FUSION ENGINEERING AND DESIGN, 88, 9-10, 2298, 2301, 2013年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Deterioration of lithium ion battery performance due to film formation on graphite surfaces
    Shota Takamaru; Tomoaki Hino; Yuji Yamauchi; Yuji Nobuta
    Journal of the Vacuum Society of Japan, 56, 7, 277, 279, 2013年09月03日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • LHDダイバータ周辺に形成された炭素膜中の水素濃度
    信太祐二
    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS, 438, S1040, S1043, 2013年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effects of glow discharge cleanings on hydrogen isotope removal for plasma facing materials
    Y. Yamauchi; A. Matsumoto; Y. Kosaka; Y. Kimura; K. Takeda; T. Hino; Y. Nobuta; K. Nishimura; Y. Ueda
    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS, 438, S1146, S1149, 2013年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Deuterium Retention Properties of Co-Deposited Carbon Films Produced at Wall Gaps
    NOBUTA Yuji; KANAZAWA Jun; YAMAUCHI Yuji; HINO Tomoaki; YOKOYAMA Kenji; SUZUKI Satoshi; EZATO Koichiro; ENOEDA Mikio; AKIBA Masato; AKAMARU Satoshi; HATANO Yuji
    Plasma and Fusion Research, 8, 2405174, 2405174, The Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research, 2013年
    英語, Deuterium retention properties in co-deposited carbon film produced in gap and the relationship between this retention behavior and the crystal structure of carbon film were investigated. In the case of a wide gap, the atomic ratio of deuterium to carbon (D/C) in the film was almost constant at any depth in the gap, while in the case of a narrow gap the D/C ratio decreased with increasing distance from the gap entrance. The micro structure of carbon film tended to be more amorphous for the film produced at locations deeper in the gap. Thermal desorption spectra of D2 in the film produced near the gap entrance showed one broad main peak at around 1100 K, while that in the film produced near the bottom showed very sharp peaks at around 950 K. This difference in desorption behavior was related with the differences of micro structure.
  • Evaluation of Plasma-Wall Interactions Using Material Probes in the Large Helical Device
    SHIGEMURA Takuya; SHINODA Naoyuki; YAMAUCHI Yuji; NOBUTA Yuji; HINO Tomoaki; ASHIKAWA Naoko; SAGARA Akio; NISHIMURA Kiyohiko; LHD Experimental Group
    Plasma and Fusion Research, 8, 2405162, 2405162, The Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research, 2013年
    英語, Control of plasma-wall interactions (PWIs) and understanding their mechanism are essential issues for realization of fusion reactor. In this study, plasma-wall interactions during FY2010 and FY2011 experiments in the Large Helical Device (LHD) were analyzed by using material probes. We installed material probes at the positions expected to have different deposits of materials such as boron and titanium and investigated the correlation between this impurity deposition and gas retention. The desorption behavior of hydrogen and helium depended on the level of impurity deposition. We observed a new peak for hydrogen desorption at the probe with large boron deposits. The amount of retained hydrogen was large in that probe; however the amount of retained helium was small in the same probe, which is opposite what we observe in the probe with titanium deposits and the probe with a thin deposition layer.
  • Deuterium Retention in Tungsten-Coated Reduced Activation Ferritic/Martensitic Steel
    ARMANDO Marco; YAMAUCHI Yuji; TSUCHIYA Akihito; NOBUTA Yuji; HINO Tomoaki
    Plasma and Fusion Research, 8, 2405103, 2405103, The Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research, 2013年
    英語, In order to evaluate tungsten (W) coating performance, thin W film was deposited onto reduced activation ferritic/martensitic steel (F82H) by using rf magnetron sputtering device, then was irradiated at room temperature by 1.7keV D+ ions. After the irradiation, the deuterium retention of the coated sample (W/F82H) was evaluated by thermal desorption spectroscopy (TDS) and compared with those of the F82H and pure W. During TDS measurements, D2 was desorbed in all materials but HD was only found in significant amount in W/F82H and related to the increase of effective surface area due to the porous film structure. D retention increased with increasing fluence and was accompanied by growth of circular blisters. The size of blisters was limited by the F82H substrate structure.
  • Toroidal distributions of amounts of retained gases and deposited impurities during 13th experimental campaign in the LHD
    Naoyuki Shinoda; Naoko Ashikawa; Yuji Nobuta; Yuji Yamauchi; Tomoaki Hino; S. Suguru Masuzaki; Akio Sagara
    Plasma and Fusion Research, 7, SPL.ISS.1, 2012年12月01日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Tritium absorption of co-deposited carbon films
    Yuji Nobuta; Yuji Yamauchi; Tomoaki Hino; Satoshi Akamaru; Yuji Hatano; Masao Matsuyama; Satoshi Suzuki; Masato Akiba
    FUSION ENGINEERING AND DESIGN, 87, 7-8, 1070, 1073, 2012年08月, [査読有り], [筆頭著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • REMOVAL OF DEUTERIUM RETAINED IN B, Ti, AND TiO2 BY NEON GLOW DISCHARGE
    Y. Yamauchi; Y. Kosaka; Y. Nobuta; T. Hino; K. Nishimura
    FUSION SCIENCE AND TECHNOLOGY, 62, 1, 66, 70, 2012年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Removal of deuterium in lithium titanate by sweep gas exposure
    A. Tsuchiya; T. Hino; Y. Yamauchi; Y. Nobuta; M. Akiba; M. Enoeda
    Plasma and Fusion Research, 7, SPL.ISS.1, 2405097, 2012年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effects of helium ion irradiation on deuterium retention behavior of SiC/SiC composites as plasma facing materials for fusion reactors
    Yuji Nobuta; Yuji Yamauchi; Tomoaki Hino; Han-Ki Yoon
    Journal of the Vacuum Society of Japan, 55, 4, 164, 166, 2012年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Deuterium retention and desorption behavior of co-deposited carbon film produced in gap
    Yuji Nobuta; Kenji Yokoyama; Jun Kanazawa; Yuji Yamauchi; Tomoaki Hino; Satoshi Suzuki; Koichiro Ezato; Mikio Enoeda; Masato Akiba
    Plasma and Fusion Research, 7, 1, 2012年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • TRITIUM ABSORPTION OF CO-DEPOSITED CARBON FILMS, GRAPHITE AND POLYCRYSTALLINE TUNGSTEN
    Y. Nobuta; Y. Yamauchi; T. Hino; S. Akamaru; Y. Hatano; M. Matsuyama; S. Suzuki; M. Akiba
    FUSION SCIENCE AND TECHNOLOGY, 60, 4, 1535, 1538, 2011年11月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • HYDROGEN ISOTOPE RETENTION AND DESORPTION IN TUNGSTEN DURING GLOW DISCHARGES
    Y. Yamauchi; Y. Kimura; Y. Kosaka; Y. Nobuta; T. Hino; K. Nishimura; Y. Ueda
    FUSION SCIENCE AND TECHNOLOGY, 60, 4, 1475, 1478, 2011年11月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Exchange and reduction of retained hydrogen isotope by glow discharges
    Yukihiko Kimura; Tomoaki Hino; Kiyohiko Nishimura; Yuji Yamauchi; Yuji Nobuta
    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS, 417, 1-3, 896, 899, 2011年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Deuterium concentration of co-deposited carbon layer produced at gap of wall tiles
    Y. Nobuta; K. Yokoyama; J. Kanazawa; Y. Yamauchi; T. Hino; S. Suzuki; K. Ezato; M. Enoeda; M. Akiba
    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS, 417, 1-3, 607, 611, 2011年10月, [査読有り], [筆頭著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Helium retention and surface morphology of oxidized vanadium alloy
    Y. Yamauchi; D. Oku; T. Hino; T. Shibayama; Y. Nobuta; T. Nagasaka; T. Muroga
    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS, 417, 1-3, 327, 329, 2011年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Deuterium ion irradiation for tritium breeding material and evaluation for tritium inventories in test blanket module and blanket of a demonstration reactor
    T. Hino; H. Shibata; Y. Yamauchi; Y. Nobuta; S. Suzuki; M. Akiba
    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS, 417, 1-3, 713, 717, 2011年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Deuterium retention in F82H after low energy hydrogen ion irradiation
    T. Ito; Y. Yamauchi; T. Hino; T. Shibayama; Y. Nobuta; K. Ezato; S. Suzuki; M. Akiba
    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS, 417, 1-3, 1147, 1149, 2011年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Reduction of gas desorption in graphite anode used in lithium ion battery by hydrogen plasma irradiation
    MINAMI Tatsuya; NOBUTA Yuji; YAMAUCHI Yuji; HINO Tomoaki
    真空, 54, 3, 231, 234, 日本真空協会, 2011年03月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Reduction of Deuterium Retention by Inert Gas Glow Discharges
    Y. Kimura; T. Hino; K. Nishimura; Y. Yamauchi; Y. Nobuta
    Journal of Nuclear Materials, 417, 896, 899, 2011年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Hydrogen concentration of co-deposited carbon films produced in the vicinity of local island divertor
    T. Hino; T. Hirata; N. Ashikawa; S. Masuzaki; Y. Yamauchi; Y. Nobuta
    Journal of Energy and Power Engineering, 5, 428, 433, 2011年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Hydrogen retention properties of SiC/SiC composites as plasma facing material of fusion reactor
    Yuji Nobuta; Yuji Yamauchi; Tomoaki Hino; Ho-Jun Cho; Han-Ki Yoon
    Journal of the Vacuum Society of Japan, 54, 3, 149, 151, 2011年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Oblique Ion Etching for Copper at Elevated Temperature
    T. Hino; T. Kobayashi; Y. Yamauchi; Y. Nobuta; M. Nishikawa
    APPLIED ELECTROMAGNETIC ENGINEERING FOR MAGNETIC, SUPERCONDUCTING AND NANOMATERIALS, 670, 131, +, 2011年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Performances of inert gas glow discharges for reductions of fuel hydrogen retention and helium retention
    T. Hino; M. Kimura; Y. Yamauchi; K. Nishimura; N. Ashikawa; Y. Nobuta
    FUSION ENGINEERING AND DESIGN, 85, 7-9, 974, 978, 2010年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Deuterium retention and desorption behavior of reduced activated ferritic steel with surface damage due to high energy helium ion irradiation
    Y. Yamauchi; K. Gotoh; Y. Nobuta; T. Hino; S. Suzuki; M. Akiba
    FUSION ENGINEERING AND DESIGN, 85, 10-12, 1838, 1840, 2010年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Gas Desorption Behavior of Graphite Anodes in Lithium Ion Secondary Batteries After Adsorption of Electrolytes
    WATANABE Toshinori; NOBUTA Yuji; YAMAUCHI Yuji; HINO Tomoaki; KUBOTA Yoshihiro; OHZEKI Katsutomo
    真空, 53, 8, 497, 500, 日本真空協会, 2010年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • WALL CONDITIONING IN LHD
    S. Masuzaki; N. Ashikawa; K. Nishimura; M. Tokitani; T. Hino; Y. Yamauchi; Y. Nobuta; N. Yoshida; M. Miyamoto; A. Sagara; N. Noda; H. Yamada; A. Komori
    FUSION SCIENCE AND TECHNOLOGY, 58, 1, 297, 304, 2010年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • CHARACTERIZATION OF SURFACE MODIFICATIONS OF PLASMA-FACING COMPONENTS IN LHD
    M. Tokitani; N. Yoshida; M. Miyamoto; T. Hino; Y. Nobuta; S. Masuzaki; N. Ashikawa; A. Sagara; N. Noda; H. Yamada; A. Komori
    FUSION SCIENCE AND TECHNOLOGY, 58, 1, 305, 320, 2010年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • FUEL RETENTION IN LHD
    S. Masuzaki; M. Kobayashi; M. Tokitani; N. Ashikawa; T. Hino; Y. Yamauchi; Y. Nobuta; N. Yoshida; M. Miyamoto; R. Sakamoto; J. Miyazawa; T. Morisaki; N. Ohyabu; H. Yamada; A. Komori
    FUSION SCIENCE AND TECHNOLOGY, 58, 1, 321, 330, 2010年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 4.核融合炉用プラズマ対向機器構造材料の燃料水素の吸蔵に関する研究
    日野友明; 鈴木哲; 信太祐二; 山内有二; 金澤潤
    日本原子力研究開発機構JAEA-Review, 12-14,63-66, 2009年11月
    日本語
  • Retention and depth profile of hydrogen isotopes in gaps of the first wall in JT-60U
    Y. Nobuta; T. Arai; J. Yagyu; K. Masaki; M. Satoh; T. Tanabe; Y. Yamauchi; T. Hino
    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS, 390-91, 643, 646, 2009年06月, [査読有り], [筆頭著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Localized tungsten deposition in divertor region in JT-60U
    Y. Ueda; M. Fukumoto; J. Watanabe; Y. Ohtsuka; T. Arai; N. Asakura; Y. Nobuta; M. Sato; T. Nakano; J. Yagyu; K. Ochiai; K. Takakura; T. Tanabe
    NUCLEAR FUSION, 49, 6, 2009年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Hydrogen isotopes retention in the outboard first wall tiles of JT-60U
    M. Yoshida; T. Tanabe; Y. Nobuta; T. Hayashi; K. Masaki; M. Sato
    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS, 390-91, 635, 638, 2009年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Hydrogen and helium removal retained in stainless steel by neon glow discharge
    Y. Yamauchi; K. Takeda; Y. Nobuta; T. Hino
    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS, 390-91, 1048, 1050, 2009年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Helium Retention and Desorption Behaviour of Reduced Activation Ferritic/Martenstic Steel
    Wang Pinghuai; Nobuta Yuji; Hino Tomoaki; Yamauchi Yuji; Chen Jiming; Xu Zengyu; Li Xiongwei; Liu Shi
    PLASMA SCIENCE & TECHNOLOGY, 11, 2, 225, 230, 2009年04月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Hydrogen behavior in damaged tungsten by high-energy ion irradiation
    M. Fukumoto; H. Kashiwagi; Y. Ohtsuka; Y. Ueda; Y. Nobuta; J. Yagyu; T. Arai; M. Taniguchi; T. Inoue; K. Sakamoto
    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS, 386-88, 768, 771, 2009年04月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Oblique Argon Ion Etching for Copper at Elevated Temperature
    T. Kobayashi; Y. Nobuta; Y. Yamauchi; T. Hino
    Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, 8, 1358, 1360, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Hydrophilization of Polycarbonate by Ar Glow Discharge
    K. Nagai; Y. Nobuta; Y. Yamauchi; T. Hino
    Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, 8, 1392, 1394, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Deuterium Retention and Desorption Behavior of Li2TiO3 after Deuterium Ion Irradiations with Different Temperatures
    H. Shibata; Y. Nobuta; Y. Yamauchi; T. Hino; M. Akiba; S. Suzuki
    Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, 8, 1191, 1194, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Analysis for Surface Probes Prepared 10th Experimental Campaign of LHD
    H. Yagihashi; T. Hirata; N. Ashikawa; T. Hino; Y. Yamauchi; Y. Nobuta; S. Masuzaki; K. Nishimura; A. Sagara; N. Oyabu; A. Komori; O. Motojima
    Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, 8, 425, 428, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Deposition and transport of 13C from methane injection into outer divertor plasma in JT-60U
    Yuji Nobuta; Kei Masaki; Takashi Arai; Akira Sakasai; Naoyuki Miya; Tetsuo Tanabe
    34th EPS Conference on Plasma Physics 2007, EPS 2007 - Europhysics Conference Abstracts, 31, 271, 274, 2007年12月01日
  • Plasma wall interaction study in the large helical device
    I. Hino; Y. Nobuta; N. Ashikawa; K. Nishimura; S. Masuzaki; A. Sagara; Y. Hirohata; Y. Yamauchi; N. Noda; N. Ohyabu; A. Komori; O. Motojima
    FUSION ENGINEERING AND DESIGN, 82, 15-24, 1621, 1626, 2007年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Comparison of boronized wall in LHD and JT-60U
    N. Ashikawa; K. Kizu; J. Yagyu; T. Nakahata; Y. Nobuta; K. Nishimura; A. Yoshikawa; Y. Ishimoto; Y. Oya; K. Okuno; N. Miya; T. Hino; S. Masuzaki; A. Sagara; N. Ohyabu
    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS, 363, 1352, 1357, 2007年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Investigation of Carbon Films on Material Probes in the Vicinity of Local Island Divertor in the Large Helical Device
    HINO Tomoaki; HIRATA Tomoya; NOBUTA Yuji; MASUZAKI Suguru; ASHIKAWA Naoko; SAGARA Akio; NODA Nobuaki; OHYABU Nobuyoshi; KOMORI Akio; MOTOJIMA Osamu; LHD Experimental Group
    Plasma and Fusion Research, 2, 11, 11, The Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research, 2007年
    英語, Two sets of material probes were installed in LHD in the vicinity of the Local Island Divertor (LID) head made of carbon fiber composite. One set of the material probes faced the LID head, while the other set was placed in a shallow line of sight to the head. Carbon films on the former and the later sets of probes are expected to be formed by the deposition of physically sputtered carbon atoms and chemically sputtered hydrocarbon, respectively, during the LID discharges. Surface morphology and thickness of the films, and the amount of retained hydrogen in the films were investigated, and hydrogen concentration in the probes was estimated. The hydrogen concentration in the carbon films on the probes placed in a shallow line of sight of the head was significantly large with the atomic ratio of H/C = 0.6-1.1.
  • Material probe analysis of boronized wall in LHD
    Y Nobuta; N Ashikawa; T Hino; Y Yamauchi; Y Hirohata; K Nishimura; A Sagara; S Masuzaki; N Noda; N Ohyabu; A Komori; O Motojima
    FUSION ENGINEERING AND DESIGN, 81, 1-7, 187, 192, 2006年02月, [査読有り], [筆頭著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Progress of plasma surface interaction study on low activation materials
    T Hino; E Hayashishita; T Yamada; Liu, X; A Kohyama; Y Yamauchi; Y Hirohata; Y Nobuta
    FUSION ENGINEERING AND DESIGN, 81, 1-7, 181, 186, 2006年02月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Energy and fluence dependences of helium retention in stainless steel
    Y Nobuta; Y Yamauchi; Y Hirohata; T Hino; N Ashikawa; K Nishimura; A Sagara; S Masuzaki; T Ozaki; N Noda; A Komori; O Motojima
    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS, 337, 1-3, 932, 936, 2005年03月, [査読有り], [筆頭著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Material probe study for plasma facing wall of LHD
    Y Nobuta; Y Yamauchi; Y Hirohata; T Hino; A Sagara; S Masuzaki; N Ashikawa; N Noda; O Motojima
    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS, 329, 21, 800, 803, 2004年08月, [査読有り], [筆頭著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Material probe analysis for plasma facing surface in the large helical device
    T Hino; A Sagara; Y Nobuta; N Inoue; Y Hirohata; Y Yamauchi; S Masuzaki; N Noda; H Suzuki; A Komori; N Ohyabu; O Motojima
    NUCLEAR FUSION, 44, 4, 496, 502, 2004年04月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Helium retention of 316L stainless steel used for the first wall of the Large Helical Device (LHD)
    Yuji Nobuta; Yuji Yamauchi; Yuko Hirohata; Tomoaki Hino; Akio Sagara; Suguru Masuzaki; Naoko Ashikawa; Tetsu Ozaki; Nobuaki Noda
    Shinku/Journal of the Vacuum Society of Japan, 47, 6, 484, 487, Vacuum Society of Japan, 2004年, [査読有り]
    英語
  • Analysis for surface probes of third experimental campaign in the large helical device
    T Hino; Y Nobuta; Y Yamauchi; Y Hirohata; A Sagara; S Masuzaki; N Inoue; N Noda; O Motojima
    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS, 313, 167, 171, 2003年03月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Impurity deposition and retention of discharge gas on plasma facing wall in LHD
    Yuji Nobuta; Yuji Yamauchi; Yuko Hirohata; Tomoaki Hino; Akio Sagara; Suguru Masuzaki; Naoko Asikawa; Nobuaki Noda; Osamu Motojima
    Shinku/Journal of the Vacuum Society of Japan, 46, 8, 628, 631, Vacuum Society of Japan, 2003年, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • 大型ヘリカル装置(LHD)のマテリアルプローブの堆積不純物分析 : 黒鉛ダイバータ設置による影響
    広畑 優子; 信太 祐二; 山内 有二; 橋場 正男; 日野 友明; 井上 徳之; 増崎 貴; 相良 明男; 野田 信明; 本島 修
    真空, 45, 3, 161, 164, 日本真空協会, 2002年03月, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
■ その他活動・業績
■ 主な担当授業
  • 機械加工学実習, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 一般教育演習(フレッシュマンセミナー), 2024年, 学士課程, 全学教育
■ 所属学協会
  • 日本真空学会
  • プラズマ・核融合学会
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 先進プラズマ対向タングステンとボロン膜との相互作用とその水素同位体ダイナミックス
    科学研究費助成事業
    2026年04月01日 - 2030年03月31日
    大矢 恭久; 増崎 貴; 信太 祐二
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 静岡大学, 26K00682
  • パルスレーザー照射によるレニウム添加を利用したタングステンの再結晶の抑制
    科学研究費助成事業
    2025年04月01日 - 2028年03月31日
    信太 祐二
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 25K07257
  • レーザードーピングで形成される不純物ドープ層を利用した水素ガスバリア機能の開発
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2021年04月01日 - 2024年03月31日
    信太 祐二
    水素の利用が広まる中で,水素容器からの水素の漏れ(透過)を防ぐ水素ガスバリア機能の重要性が高まっている。既存技術として水素透過の小さな薄膜を容器にコーティングする方法が主流になっているが,これにはクラックや剥離などの潜在的な弱点が存在する。本研究では,炭素や窒素などの不純物を表層に添加(ドープ)することにより水素の透過を抑制する新しい水素ガスバリア機能強化法の確立を目標としている。具体的な内容として,ガスバリア機能が最も向上するドープ条件と透過が抑制されるメカニズムの解明を目指す。本手法はコーティングとは違い金属表面そのもののガスバリア機能を向上させるためクラックや剥離などの問題を克服でき,コーティングができないような金属にも応用できると考えられる。
    初年度はまず,レーザードーピングしたステンレス鋼表面の水素吸収特性を調べた。エタノール中にステンレス鋼試料を浸した状態でレーザー照射することにより炭素や酸素をドープした後,三重水素ガスに高温で曝露し,ドープ層の三重水素吸収量をイメージングプレート法で評価した。三重水素の検出深さは表面近傍に限られるため,ドープ層の水素吸収特性を調べるのに適している。レーザーフルエンスを0.2-1.4J/cm2で変化させた場合,0.5J/cm2の場合にもっとも三重水素吸収量が少なくなった。また,1.4J/cm2の場合はドープしていない場合とほとんど変わらず,またレーザー照射面がかなり損耗されていることがわかった。0.5J/cm2のフルエンスで照射時間を変化させたところ,照射時間が長くなるにつれてドープ効果が小さくなる傾向がみられた。これらから,ドープ層の水素吸収を低減させるレーザー照射条件をほぼ明らかにすることができた。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 21K04662
  • 中性子照射W系核融合炉プラズマ対向材料中の空孔型欠陥濃度と水素同位体蓄積の制御
    科学研究費助成事業 基盤研究(A)
    2018年04月01日 - 2022年03月31日
    波多野 雄治; 大宅 諒; 外山 健; 大野 哲靖; 矢嶋 美幸; 大矢 恭久; 信太 祐二; Lee HeunTae
    Wは融点および熱伝導率が高いなどの特長から、核融合炉プラズマ対向材料として有望視されている。しかし、W中の格子欠陥(空孔など)が水素同位体を強く捕捉することがわかっており、核融合反応によって生じる高エネルギー中性子の照射を受けると、燃料であり水素の放射性同位体であるトリチウムの蓄積量が著しく増大することが懸念される。我々はWにReを5%添加した合金に中性子の代替として高エネルギーFeイオンを照射し、500℃以上の温度では空孔型欠陥の形成が抑制され水素同位体蓄積量が桁違いに減少することを見出した(Hatanoら, Nucl. Mater. Energy 2017)。しかし、その機構を明らかにするには至っていなかった。また、試料の放射化等を伴うため、中性子照射試験は未実施であった。
    2019年度は日米科学技術協力事業のもと高エネルギー中性子を照射した純WおよびW-5%Re合金を重水素プラズマに曝露し重水素蓄積量を評価した。純Wでは中性子照射により重水素蓄積量が5倍以上に増大した。これに対し、中性子照射W-5%Re合金中の重水素蓄積量は、非照射の純Wと同程度であった。すなわち、中性子照射においても、Re添加により照射後の水素同位体蓄積を抑制できることを世界で初めて確認した。今後これらの照射試料について、陽電子寿命測定などで空孔型欠陥の数密度やサイズ分布を調べ、Re添加により水素同位体蓄積量が低減された機構の解明を進める。
    また、W-3%Cr合金中の重水素蓄積を調べた。その結果、この試料中には粉末冶金法による製造時の緻密化が十分ではないことにより数ミクロン程度の空隙が多数存在しており、これら空隙が水素同位体の捕捉サイトとして働くことがわかった。すなわち、照射効果を明らかにするには至らなかったが、原子レベルの欠陥のみならず、比較的大きなボイドも水素同位体蓄積に寄与することを見出した。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 富山大学, 18H03688
  • ヘリウム照射により形成される照射欠陥層を利用した水素ガスバリア機能強化法の開発
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2018年04月01日 - 2021年03月31日
    信太 祐二
    水素は金属を透過しやすいため金属水素容器からの水素の漏洩を抑制する機能,いわゆる水素ガスバリア機能の需要が高まっている。水素透過を抑制する技術としてセラミック膜などをコーティングする手法が主流になっているが,コーティング法はクラックや剥離などの潜在的な弱点が存在する。本研究では,ヘリウム照射により形成される照射欠陥層が水素の移動を妨げる性質を利用し,水素容器として広く使用されているステンレス鋼の水素透過を低減させる手法の開発を目指している。この手法は金属そのものを水素が透過しづらい性質に変えることができ,またコーティング法と組み合わせることができるというメリットがある。
    本研究では,まずステンレス鋼に対しヘリウムグロープラズマを曝露することでヘリウムイオンを照射し,重水素透過速度の変化を調べた。ヘリウム照射面を高圧の重水素ガスに曝し,高真空に保った下流側に透過した重水素を四重極質量分析器で検出することで重水素透過を測定した。本実験で用いたヘリウム照射量では,照射量が増えるとともに透過速度が減少した。透過型電子顕微鏡によりヘリウム照射後の表面断面観察を行った結果,ヘリウム気泡などの欠陥が確認された。このことから,照射欠陥による重水素の捕捉や圧縮場の形成による拡散の抑制が透過を低減させている可能性が示唆された。
    室温でヘリウム照射したステンレス鋼の透過曲線をみると,透過速度がいったん上昇しその後減少するという挙動,すなわち透過速度のピークが観察された。一方,高温(473K)で照射した場合はこのようなピークは見られなかった。以上から,高温で照射することで高温でも安定な水素ガスバリア層が形成されることが示唆された。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 18K04718