AbstractThe hydrogen or helium retention properties of B4C converted graphite, SiC converted graphite and isotropic graphite were examined, by the irradiation of a hydrogen or helium ion, followed by a thermal desorption spectroscopy measurement. The energy of the hydrogen or helium ion was 1.7 or 5.0 keV, respectively. For both B4C and SiC, two peaks appeared in the H2 desorption spectra. The lower temperature peaks of B4C and SiC correspond to detrappings of B–H and Si–H bonds, respectively. It is considered that the higher peak is due to detrapping of the C–H bond. The amounts of retained hydrogen at room temperature (RT), obtained from the H2 desorption spectra, were 6.71×1017, 1.0×1018 and 5.8×1017 H cm−2 for isotropic graphite, B4C and SiC, respectively. For the He desorption spectrum in the case of B4C, two peaks appeared at 300 and 950°C. For SiC, a sharp desorption peak was observed at 850°C, in addition to the low temperature peak at ≈300°C. For graphite, the spectrum had a single peak at 300°C. When the helium fluence was increased, this peak temperature shifted to the higher temperature region. The amount of retained helium in B4C, SiC and isotropic graphite at RT were 2.7×1017, 4.2×1017 and 3.4×1017 He cm−2, respectively. It is seen that the trapped amount of helium is not negligibly small.
B4C転化黒鉛、SiC転化黒鉛および等方性黒鉛の水素またはヘリウム保持特性を、水素またはヘリウムイオンの照射とそれに続く熱脱離分光法測定によって調べた。水素またはヘリウムイオンのエネルギーはそれぞれ1.7または5.0 keVであった。B4CとSiCの両方において、H2脱離スペクトルに2つのピークが現れた。B4CとSiCの低温側のピークは、それぞれB–H結合とSi–H結合の脱離に対応する。高温側のピークはC–H結合の脱離によるものと考えられる。室温（RT）での保持水素量は、H2脱離スペクトルから得られ、等方性黒鉛、B4C、SiCについてそれぞれ6.71×10¹⁷、1.0×10¹⁸、5.8×10¹⁷ H cm⁻²であった。B4Cの場合のHe脱離スペクトルでは、300°Cと950°Cに2つのピークが現れた。SiCでは、約300°Cの低温ピークに加えて、850°Cに鋭い脱離ピークが観察された。黒鉛では、スペクトルは300°Cに単一のピークを示した。ヘリウムフルエンスを増加させると、このピークは高温側にシフトした。室温でのB4C、SiC、等方性黒鉛における保持ヘリウム量は、それぞれ2.7×10¹⁷、4.2×10¹⁷、3.4×10¹⁷ He cm⁻²であった。捕捉されたヘリウム量は無視できるほど小さくないことがわかる。