複合機能変換過程研究分野

エネルギー機能変換研究部門 複合機能変換過程研究分野
准教授:檜木 達也 助教:神保 光一 教授(兼):松田 一成
材料設計に基づき、これまでに無い耐環境負荷特性を持つ材料を創成しています。

先進エネルギー用セラミックス複合材料の開発

 ナノスケールでのプロセス制御により、航空宇宙材料や、核融合炉、先進核分裂炉等の次世代原子力材料として期待されている10μm 径程のSiC(炭化珪素)繊維で強化したSiC 基複合材料(SiC/SiC 複合材料)を中心に、先進エネルギー材料の開発を行っています。複合ビーム材料照射装置(DuET)やマルチスケール材料評価基盤設備(MUSTER)の先端研究設備を駆使し、従来にない優れた耐環境特性を持つ材料の創成から照射環境を含む環境効果、強度や物理特性評価、接合・被覆技術開発等、実用化を念頭に、基礎から実用レベルまで一貫した研究開発を行っています。国内の研究機関だけでなく、アメリカ、イタリア、OECD 等の研究機関とも共同で研究開発を行っています。

粒子分散SiC 複合材料の開発

従来のSiC 複合材料は、繊維と母材の間に界面相が必要でしたが、酸化等の耐環境特性の観点で弱点でした。マトリックスにSiC との結合の弱い粒子を添加することにより耐環境特性を大幅に改善した材料の開発を行い、実用化研究を進めております。

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マグネシウムイオンビームのシンクロ・ベータートロン共鳴による水平方向の冷却

京都大学化学研究所先端ビームナノ科学センターとの共同研究により、Small Laser-equipped Storage Ring(S-LSR)において、マグネシウムイオン(24Mg+)ビームのレーザー冷却実験に参加しています。写真で示すように、波長可変のUV レーザー光(280nm)をS-LSR の直線部に導き、イオンと並走させてレーザー冷却するための3s2S1/2→3p2P3/2 absorption-emission サイクルを構成しています。一様な、そしてバンチされたイオンビームの進行方向のレーザー冷却は既に達成しています。現在はシンクロ・ベータートロン共鳴による水平方向のレーザー冷却の実現に取り組んでいます。

Small Laser-equipped Storage Ring (S-LSR)

京都大学化学研究所先端ビームナノ科学センターのLSR は、周長22メーターで6重の対称性をもつ。

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