Просторовий розподіл та місце локалізації в гратці радіаційних дефектів та домішок інертних газів

Типи радіаційних дефектів і їх просторовий розподіл. Захоплення і утримання дейтерію в сталі при підвищених температурах опромінення. Місце локалізації в гратці монокристала нікелю атомів ксенону і криптону, їх взаємодія з радіаційними дефектами.

Рубрика Физика и энергетика
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 27.07.2015
Размер файла 2,8 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національный науковий центр

"Харківський фізико-технічний інститут"

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук

Просторовий розподіл та місце локалізації в гратці радіаційних дефектів та домішок інертних газів

Копанець І.Є.

01.04.13 - фізика металів

Харків - 2010

Вступ

Актуальність теми. Досягнення безпеки, надійності та економічності використання ядерних реакторів, освоєння реакції термоядерного синтезу, вирішення багатьох завдань космічної техніки, іонно-променевих і радіаційних технологій неможливі без серйозного поглиблення знань щодо процесів взаємодії випромінювань з речовиною.

Електронна мікроскопія високої роздільності, електронографія, термодесорбційна| спектрометрія та інші сучасні методи аналізу забезпечили значний прогрес у розумінні природи радіаційного пошкодження твердих тіл, відповідального за зменшення терміну служби конструкційних матеріалів в ядерних і термоядерних реакторах. Подальші успіхи в цій галузі пов'язані з необхідністю дослідження атомної структури матеріалів і процесів, які в них відбуваються, саме на рівні елементарної комірки, точкових дефектів та їх простих комплексів. Це досягається шляхом використання таких методів, як месбауерівська спектроскопія, анігіляція позитронів, сучасні ядерно-фізичні| методи досліджень - зворотне Резерфордівське| розсіяння і каналювання зворотнорозсіяних іонів (РЗРКІ).

Відомо, що при дії потоку нейтронів на кристалічну структуру матеріалів відбувається розупорядкування цієї структури і накопичення в матеріалі в результаті ядерних реакцій, що відбуваються, металевих і газоподібних продуктів поділу, зокрема, інертних газів і водню. Газоподібні домішки (гелій, водень), сприяють прояву гелієвого окрихчування, водневої крихкості і газового розпухання [1].

Дослідження безпосередньо в реакторі вищезазначених явищ є тривалим і трудомістким процесом, що різко обмежує можливість їх оперативного вивчення. У зв'язку з цим останнім часом широко використовується методика експресного аналізу за допомогою прискорювачів заряджених частинок, які дозволяють швидко моделювати пошкодження, що відбуваються в реакторних матеріалах [2]. Це, у свою чергу, визначило задачу виконання різноманітних теоретичних і експериментальних досліджень розвитку радіаційної пошкоджуваності, що виникає при дії заряджених часток.

В імітаційних дослідженнях використовують опромінення різними типами іонів, зокрема, іонами інертних газів. Враховуючи, що нікель широко використовується як модельний матеріал для вивчення неіржавіючої сталі, система "Ni - атом інертного газу" в першому наближенні може служити представницьким об'єктом досліджень при розв'язанні вказаної задачі. Крім того, система нікель - інертний газ становить інтерес з точки зору поведінки в конструкційних матеріалах продуктів поділу.

У зв'язку з вищезазначеним встановлення закономірностей дефектоутворення, просторово-концентраційних розподілів і місцеположення в елементарній комірці кристала нікелю радіаційних дефектів та імплантованих атомів важких інертних газів є актуальним напрямком досліджень.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Результати, які складають основу дисертації, отримані в ННЦ ХФТІ в рамках виконання планових бюджетних науково-дослідних робіт:

"Програма робіт з Атомної науки і техніки Національного наукового центру "Харківський фізико-технічний інститут" на 1993-2000 рр.", затверджена протоколом ДКНТ і Міністерства статистики № 90/132 від 7.06.1994 і розпорядженням Кабінету Міністрів 08.05-КМ/03-93 від 19.12.1996 (шифр теми: 13/19).

- "Програма проведення фундаментальних досліджень з атомної науки і техніка ННЦ ХФТІ до 2005 г.", затверджена розпорядженням Кабінету Міністрів №421-р| від 13.09.2001, № держреєстрації| 080901UР0009 від 08.10.2001 (шифри тем: 16/24, 14/11).

Державна програма фундаментальних і прикладних досліджень з проблеми використання ядерних матеріалів і ядерних та радіаційних технологій у сфері розвитку галузей економіки (шифри тем: Х814, Х821).

Відомче замовлення НАН України на проведення наукових досліджень з атомної науки і техніки Національного наукового центру "Харківський фізико-технічний інститут" (Номер теми за перспективним тематичним планом III-4-06 ІФТТМТ). Виконується за Ухвалою Бюро Відділення ядерної фізики і енергетики НАН України від 13 червня 2005 року, протокол № 7 (16), § 2.

Окрім цього, за час роботи над дисертацією виконано Міжнародний проект #3663 "Evaluation of the performance of ferritic-martensitic steels under gas conditions relevant to advanced reactor concepts" (Science and Technology Center in Ukraine) (2007-2010р.р.).

Метою дисертаційної роботи було встановлення закономірностей дефектоутворення, просторово-концентраційних розподілів і місцеположення в елементарній комірці кристала радіаційних дефектів і імплантованої домішки. Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі завдання:

Дослідити методом РЗРКІ радіаційну пошкоджуваність|, закономірності накопичення дефектів, що створюються в нікелі - модельному матеріалі для вивчення неіржавіючих сталей - при опроміненні іонами Ar+, Kr+, Xe+ в широкому інтервалі доз і енергій частинок.

Визначити типи радіаційних дефектів і дослідити їх просторовий розподіл.

Провести порівняння експериментально виміряних профілів дефектів з розрахунковими профілями. Визначити температурні інтервали відпалу дефектів.

Дослідити місце локалізації в гратці монокристала Ni імплантованих атомів Хе і Kr, їх взаємодію з радіаційними дефектами, кінетику утворення домішкових комплексів та їх конфігурації.

Дослідити розподіл, захоплення і утримання дейтерію в сталі Х18Н10Т при підвищених температурах опромінення в разі створення пошкоджень та одночасному впровадженні атомів інертного газу.

Об'єкт дослідження - процеси дефектоутворення в монокристалах нікелю при опроміненні важкими іонами інертних газів.

Предмет дослідження - просторово-концентраційні розподіли і місцеположення в елементарній комірці кристала радіаційних дефектів та імплантованої домішки.

Методи досліджень. Для виявлення нових фізичних закономірностей в процесах дефектоутворення при взаємодії іонних пучків з кристалами виконані вимірювання за допомогою комплексу діагностичних методик. Комплекс включає методи Резерфордівського зворотного розсіяння, каналювання, ядерних реакцій, методики вивчення зворотного виходу дейтерію з неіржавіючої сталі в об'єм експериментальної камери методом термоактивованої| десорбції (ТД) і дослідження зміни мікроструктури опромінених зразків за допомогою електронного мікроскопу.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що в ній вперше:

Визначена кінетика накопичення і розподіл в об'ємі дефектів та іонно-імплантованих атомів важких інертних газів. В широкому інтервалі енергій і доз імплантації отримані параметри дефектоутворення.

Встановлені концентраційні і температурні інтервали, за яких іонноімплантовані| в нікель атоми великого радіуса можуть займати положення заміщення.

Показано, що при утворенні розщеплених конфігурацій вакансійно-домішкових| комплексів, окрім розмірного чинника, грає роль вид міжатомного потенціалу (хімічний зв'язок).

На основі даних, отриманих методом РЗРКІ, запропоновано механізм сегрегації дейтерію в області залягання максимумів пошкоджень та домішки за рахунок його дифузії з шарів кристала, що розташовані на глибинах, більших за (пробіг + страглінг), де дейтерій був захоплений в процесі впровадження.

Практичне значення отриманих результатів.

Результати, отримані в дисертаційній роботі, можуть використовуватися для аналізу закономірностей поведінки радіаційних дефектів в імітаційних експериментах з одночасним створенням пошкоджень і введенням домішок газоподібних трансмутантів|.

Розроблені в рамках дисертаційної роботи методики і програми обробки експериментальних результатів можуть використовуватися для елементного аналізу при вирішенні завдань фундаментального і прикладного характеру.

Дані щодо концентраційної залежності місцеположення в гратці кристала нікелю домішки великого радіуса можуть бути використані при розробці нових конструкційних матеріалів.

Дані з утримання водню при підвищених температурах імплантації в умовах радіаційної пошкоджуваності можуть бути основою для оцінки накопичення водню в виготовлених із сталей типу 18-10 елементах конструкцій працюючих реакторів.

Особистий внесок здобувача. Аналіз літературних даних і вибір методик дослідження виконані дисертантом самостійно. Автор брав безпосередню участь у підготовці і проведенні всіх експериментальних досліджень, результати яких покладені в основу дисертації, здійснював обробку і інтерпретацію отриманих експериментальних даних.

Дисертантом методом РЗРКІ досліджені закономірності накопичення дефектів, що утворюються в Ni| при опроміненні іонами Ar+|, Kr+|, Xe+| в широкому інтервалі доз і енергій частинок, виконано порівняння експериментально виміряних профілів дефектів з розрахунковими профілями, визначено місцеположення в гратці монокристала Ni| імплантованих атомів Хе і Kr|, їх взаємодія з радіаційними дефектами, досліджено захоплення і утримання дейтерію в сталі Х18Н10Т при створенні пошкоджень і одночасному впровадженні атомів інертного газу.

Написання наукових статей [1-7], препринтів| [8,9], підготовка доповідей і тез [10-16] виконані при безпосередній участі автора. Особистий внесок здобувача в публікаціях полягає в аналізі літературних джерел, проведенні експериментів, виконанні числових та аналітичних розрахунків, загальному аналізі отриманих результатів і формулюванні висновків.

Всі результати, викладені в дисертації, отримані автором особисто або при його безпосередній участі.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації доповідалися і обговорювалися на таких конференціях: II Всесоюзна конференція "Мікроаналіз на іонних пучках", жовтень 1988р.; X Всесоюзна конференція "Взаємодія іонів з поверхнею", м. Москва, 1991р.; IV Міжнародна конференція з дослідження і розробки конструкційних матеріалів для реакторів термоядерного синтезу, м. Дубна, січень 1990р.; V російсько-японський симпозіум з взаємодії швидких заряджених частинок з твердим тілом, м. Білгород, вересень 1996 р.; VII конференція країн СНД з проблеми "Радіаційна пошкоджуваність і працездатність конструкційних матеріалів", м. Білгород, вересень 1997р.; Міжнародний семінар "Взаємодія ізотопів водню з конструкційними матеріалами IHISM-04" (м. Саров, 12-17 квітня 2004 р.); XIV Міжнародна нарада "Радіаційна фізика твердого тіла" (м. Севастополь, 5-10 липня 2004 р.); Міжнародні конференції з фізики радіаційних явищ і радіаційного матеріалознавства, Алушта, Крим, 2002-2008рр.; SPIE, Proceeding of International Conference on Charged and Neutral Particles Channeling Phenomena, July 3-7, 2006, Frascati; IAEA technical meeting on Accelerator Simulation and Theoretical Modeling of Radiation Effects (Kharkov, National Science Centre KIPT, 9-13 June 2008).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 16 наукових праць, зокрема 7 статей [1-7] в спеціалізованих наукових виданнях, 5 з яких відповідають вимогам ВАК України, 2 препринти [8,9], 4 праці та 3 тези доповідей на наукових конференціях [10-16].

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, шести розділів основного тексту з 87 рисунками, 6 таблицями і списку використаної літератури, який містить 208 найменувань. Зміст роботи викладений на 181 сторінці (включаючи рисунки, таблиці і список використаних джерел). Обсяг основного тексту складає 151 сторінку.

1. Основний зміст роботи

У вступі дана загальна характеристика роботи, обґрунтована актуальність вибраної теми, сформульована мета і основні завдання досліджень, дана характеристика наукової новизни, практичного значення отриманих результатів і особистого внеску здобувача.

У першому розділі виконаний огляд літературних джерел з радіаційної пошкоджуваності| металів і сплавів. Показані переваги застосування ядерно-фізичних| методик при дослідженні радіаційних дефектів, що створюються в матеріалі при опроміненні. Наведені дані з місцеположення домішок різного атомного радіуса і теплоти розчинення в гратці металів при різних способах впровадження. Розглянуті процеси дефектоутворення, особливості просторово-концентраційних розподілів радіаційних дефектів та імплантованої домішки. На основі виконаного літературного аналізу сформульовані основні завдання роботи.

Другий розділ присвячений опису матеріалів, експериментального устаткування і методів вивчення радіаційної пошкоджуваності| твердих тіл при опромінюванні високоенергетичними частинками: Резерфордівського зворотного розсіяння канальованих іонів, ядерних реакцій, термодесорбційної| мас-спектрометрії, електроної мікроскопії.

В роботі при дослідженні місцеположення домішкових атомів, кінетики накопичення і відпалу радіаційних дефектів використовувалися зразки монокристалів нікелю високої чистоти (99,99%). Вплив радіаційних пошкоджень на захоплення і утримання дейтерію досліджували на зразках хромонікелевої неіржавіючої сталі Х18Н10Т.

Опромінення і дослідження зразків методами зворотного резерфордівського| розсіяння канальованих| іонів і ядерних реакцій проводили на вимірювальному комплексі ЕСП - 2, що дозволяє прискорювати газові іони від водню до ксенону в інтервалі енергій 200…1600 кеВ|.

Кутове сканування кристалів в трьох взаємно перпендикулярних напрямках з кроком 0,03° здійснювали за допомогою гоніометра.

Зразки неіржавіючої сталі опромінювали пучком іонів D2+| з енергією 10 кеВ| при кімнатній температурі за допомогою установки "Імплантатор", суміщеної з камерою мішені прискорювача.

Профілі розподілу дейтерію по глибині були отримані за виходом продуктів ядерної реакції D(3He,p)4He, з використанням аналізуючого пучка іонів 3He+ (Е = 0,7...1 Мев). Опромінення, відпал і вимірювання розподілу по глибині імплантованого дейтерію за допомогою ядерної реакції D(3He,p)4He виконували в одній експериментальній камері.

У третьому розділі наведені результати детального дослідження методом РЗРКІ радіаційної пошкоджуваності, що утворюється в Ni при опроміненні іонами Ar+, Kr+, Xe+ в широкому інтервалі доз та енергій частинок, які відповідають високоенергетичній частині спектрів первинно зміщених атомів (ПЗА) термоядерних реакторів і сучасних енергетичних установок. За рахунок зміни енергії та маси бомбардуючих іонів було досліджено розвиток радіаційних дефектів в широкому інтервалі енерговиділення від 100 до 600 еВ/іон/?.

Загальною відмінністю усіх спектрів, виміряних за умов осьового каналювання при утворенні радіаційних ушкоджень в нікелі, опроміненому іонами Ar+, Kr+, Xe+ з енергією 0,2…1 МеВ, є збільшення амплітуди піків на кривих розсіяння та підвищення у декілька разів виходу зворотного розсіювання по відношенню до виходу від неопроміненого кристала (рис.1).

Піки (так звані "піки пошкоджень") утворені іонами, розсіяними на зміщених атомах нікелю в опроміненому шарі.

Збільшення виходу зворотно-розсіяних іонів на глибинах кристала за піком ушкоджень зумовлено деканалюванням частинок внаслідок їх розсіяння на протяжних дефектах.

У наближенні лінійного деканалювання визначена шарова концентрація дефектів. Для кожного бомбардуючого іона в певному інтервалі доз накопичення дефектів відбувається за лінійним законом.

Рис. 1. Спектри зворотного розсіяння в кристалі Ni 110, імплантованому іонами Ar+ та Kr+ при Ткімн

Для іонів криптону з енергією 300 кеВ при досягненні дози ~8·1016 см-2 настає насичення шарової концентрації дефектів, що може бути обумовлено процесами динамічного розпорошення поверхні нікелю важкими іонами криптону, яке лімітує зростання пошкодження з дозою.

Ступінь пошкодження структури кристала за рахунок протяжних дефектів визначена через фракцію деканалювання, яка дорівнює відношенню виходів для орієнтованого і неорієнтованого кристалів. В широкому інтервалі доз опромінення пошкоджуваність зростає лінійно з дозою для кожного іона з фіксованою енергією (рис.2).

Найбільший рівень деканалювання спостерігається для іонів ксенону з енергією 630 кеВ, найменший - для іонів аргону з енергією 1 МеВ. Залежність швидкості зростання ушкодження з дозою від енерговиділення бомбардуючої частинки має не менш ніж дві стадії. При опроміненні частинками з енерговиділенням, що перевищує 300 еВ/іон/?, швидкість зростання пошкоджуваності збільшується.

Порівняння пошкоджуваності, яка утворюється при опроміненні іонами Аr+, Kr+ і Xe+, показало, що

Рис. 2. Дозова залежність фракції деканалювання

при однаковій концентрації домішкових атомів пошкоджуваність, обумовлена протяжними дефектами, більша для іонів із більшим значенням енерговиділення.

Зміна концентрації точкових дефектів та їх комплексів при цьому становить менше 5%.

Узагальнення результатів по зміненню фракції деканалювання при відпалі монокристалів нікелю, опромінених іонами аргону, криптону та ксенону, показало, що швидкість зниження деканалювання (відпал ушкоджуваності) менша для іонів з більшим енерговиділенням. Встановлено, що пік радіаційних пошкоджень є чутливим до відпалу, що обумовлюється дією іонного пучка.

У четвертому розділі наведені результати детального дослідження профілів розподілу пошкоджень після опромінення монокристалів нікелю іонами Ar+, Kr+, Xe+ з енергією 0,3…1 МеВ в широкому інтервалі доз опромінення. Вивчені типи радіаційних дефектів та їх просторовий розподіл. Тип дефектів, що утворилися в імплантованому шарі на різній гли-бині, визначений за допомогою енергетичних залежностей параметра деканалювання| (ПД).

Аналіз експериментальних результатів базувався на теоретичних даних, згідно з якими перетин деканалюровання| уD на дислокаціях залежить від енергії аналізуючих іонів як Е1/2, а для дефектів упаковки і дефектних утворень типу пор, бульбашок газу, що утворилися при імплантації, уD не залежить від енергії іонів. За наявності в імплантованих шарах міжвузельних атомів або кластерів міжвузельних атомів переважають ефекти блокування аналізуючих іонів, при цьому уD зменшується із зростанням енергії іонів. Залежно від дози опромінення і глибини пошкодженого шару були ідентифіковані дефекти міжвузельного типу, дислокації і газові бульбашки.

Спостережуване збільшення виходу зворотнорозсіяних іонів на глибині х кристала пропорційне концентрації дефектів на цій глибині. Із зростанням дози опромінення ступінь розупорядкування гратки зростає, і, відповідно, підвищується висота і збільшується площа піків радіаційних пошкоджень. Профілі розподілу зміщених з положень в гратці атомів нікелю у разі опромінення іонами важких інертних газів отримані при обробці спектрів зворотного розсіяння канальованих| іонів в наближенні одноразового розсіяння. Експериментально виміряні профілі зміщених атомів у разі опромінення іонами ксенону і криптону до доз D ~ 2,5·1016 см-2 розташовуються ближче до поверхні в порівнянні з розрахунковими профілями. Для іонів криптону з енергією 300 кеВ| при дозах більше 5·1016 см-2 профілі узгоджуються з розрахунковим профілями енерговиділення (рис. 3). При великих дозах розпилення деформує профіль.

Профілі розподілу імплантованого ксенону задовільно збігаються з розрахунковими при дозах опромінення 2,5...6·1015см-2. При дозі 2,5·1016см-2 спостерігається розширення профілю розподілу, що перевищує помилку експерименту, як у бік поверхні, так і в глибину зразка.

Рис. 3. Профілі пошкоджень, створених в нікелі при опроміненні іонами крип-тону з енергією 300 кеВ до доз 2,5·1016 (1); 5·1016 (2); 9·1016 (3) і 1,3·1017(4) см-2 при кімнатній температурі.

У разі Kr| домішкові атоми локалізуються ближче до поверхні в порівнянні з розрахунковим профілем. Найкращий збіг з розрахунком досягається при дозі опромінення ~ 5·1016см-2. При подальшому збільшенні дози опромінення максимум виміряного профілю залягання зміщується до поверхні, що свідчить про розпилення поверхні монокристала нікелю (рис. 4).

Рис. 4. Профілі розподілу Kr| (300 кеВ), імплантованого в Ni| до доз 2,5·1016…1,2·1017 см-2.

При відпалі опромінених зразків профілі залягання криптону і ксенону залишаються незмінними аж до температур ~ 700 °С. Вище Т ~700 °С відбувається зменшення висоти профілю і відповідно кількості Хе в шарі впровадження, в спектрі термодесорбції| при цьому спостерігається пік виділення.

Порівняння залежностей фракцій| деканалювання| від глибини з розрахунковими профілями пошкоджень| і пробігів для випадків опромінення| монокристалів нікелю іонами аргону і криптону із заданою енергією показало, що найбільша швидкість зміни фракції деканалювання|, яка характеризує пошкоджуваність, корелює з областю глибин між максимумами дефектів і пробігів (рис. 5).

Рис. 5. Спектр зворотного розсіяння в кристалі Ni| <110>, імплантованому іонами Кr+ з енергією 900 кеВ| до дози 1·1017 см-2 при Ткімн.

Радіаційну пошкоджуваність нікелю при опроміненні іонами важких інертних газів визначали вимірюючи параметр деканалювання: [1-чd(t)]/[1- чv(t)], де ч(t) -мінімальний вихід, що визначається як співвідношення зворотного розсіяння для орієнтованого та неорієн-тованого зразка у разі неопроміненого (чv(t)) та пошкодженого (чd(t)) кристалів (рис. 6).

Рис. 6. Залежність від глибини параметра деканалювання| в кристалі Ni| <110>, імплантованому іонами Kr+| з енергією 300 кеВ| до дози 5·1016см-2 при Ткімн.

Для деяких пар матриця - домішка у міру просування вглиб кристала параметр деканалювання| знижується і на глибині, відповідній непошкодженому кристалу (зазвичай, це відбувається на глибинах, що дорівнюють значенню пробіг+страглінг|), виходить на незмінне значення. Для інших пар на глибинах ? Rp+ДRp| параметр деканалювання| не стає незмінним, а продовжує знижуватися (рис.6), що свідчить про пошкодження кристала на глибину, яка перевищує значення пробіг+страглінг, оскільки зменшення 1-чd(t) обумовлюється збільшенням чd(t).

Виявлені особливості в профілях розподілу протяжних| дефектів можуть бути обумовлені створенням пружної напруги за рахунок розтягування гратки навколо бульбашок з твердим інертним газом в них, а також відмінностями в перебігу процесів в каскадах, що створюються частинками з різною масою і енергією. Важкі частинки - аргон і криптон з енергією 300 кеВ|, ксенон з енергією 630 кеВ створюють каскади з великим виділенням енергії, що призводить до ушкодження структури кристала на глибину, що перевищує пробіг.

У п'ятому розділі наведені результати дослідження процесів взаємодії точкових дефектів з імплантованими домішковими атомами методами каналювання і математичного моделювання. Досліджено місцеположення в гратці монокристала Ni імплантованих атомів Хе і Kr, їх взаємодія з радіаційними дефектами, кінетика утворення домішкових комплексів і їх конфігурація.

Місцеположення в гратці дефектів, що створюються в Ni при опроміненні пучками іонів Ar+, Kr+, Xe+ з енергією 0,2…1 МеВ, досліджені в інтервалі доз опромінення 1·1015…1·1016 см-2. У всьому вивченому інтервалі доз для кожного з трьох напрямків (<110>, <100>, <111>) отримані енергетичні залежності виходу назад розсіяних іонів гелію (спектри зворотного розсіяння).

Частку атомів ксенону, що знаходяться в заміщуючому положенні, fs (фракція заміщення), при різних дозах опромінення, визначали, використовуючи рівняння:

,

де minimp і minm - нормовані виходи зворотного розсіяння від атомів домішки і від атомів матриці, відповідно. Результати виконаних таким чином оцінок для атомів Хе, імплантованих при кімнатній температурі, наведені в табл. 1.

Таблиця 1. Частка атомів Хе в заміщуючому положенні в гратці нікелю (fs)

Доза, см-2

Вісь <110>

Вісь <100>

Вісь <111>

11015

0,43…0,46

0,42

0,4

21015

0,36

0,3

0,28

41015

0,28

0,1

0,1

11016

0

0

0

11016

0

0

0

Аналогічно досліджувалася фракція заміщення для атомів Kr|, упроваджених у гратку Ni| з енергією 300 кеВ|. Фракція заміщення fs| була розрахована із спектрів ЗР в інтервалі доз опромінення 3·1015 см-2 …2·1016 см-2. При малих дозах опромінення фракція заміщення для Kr| дещо вища, ніж аналогічна для Хе. Так при дозі опромінення іонами Хе+ 1·1015 см-2 fs| дорівнює ~0.5, а для іонів Kr в Ni (5•1015 см-2) fs?0.8.

В процесі постімплантаційного відпалу фракція заміщення для атомів Хе в гратці Ni змінюється. Для дози опромінення 2,51015 см-2, при якій фракція заміщення fs становить ~40%, а концентрація Хе достатня, щоб отримати представницький профіль розподілу, кутове сканування зразка в області осі <110> показало, що при відпалі до температури ~900 K (температура, при якій зникає пік радіаційних пошкоджень) фракція заміщення падає практично до нуля. Це пов'язано з тим, що при збільшенні рухливості вакансій перенапружені комплекси ксенон-вакансія перебудовуються в складні Хе-вакансійнні комплекси, які при кутовому скануванні дають картину хаотичного розподілу ксенону в гратці матриці.

Кутові залежності виходів зворотного розсіяння дозволяють доповнити отриману інформацію про місце локалізації імплантованих атомів криптону і ксенону в нікелі (рис. 7,8).

Рис. 7. Експериментальні кутові залежності виходу зворотного розсіяння від атомів Хе при скануванні в осі <110>.

Рис. 8. Експериментальні кутові залежності виходу зворотного розсіяння від атомів Ni при скануванні в осі <110>.

Експериментально отримані значення півширини кутової залежності (1/2)

дозволяють, використовуючи рівняння для безперервного потенціалу взаємодії частинки з атомним ланцюжком, отримати величину зміщення домішкового атома в перетині каналу, що зондується:

,(1)

де атф - радіус екранування Томаса-Фермі - відстань, на яку може наблизитись аналізуюча частинка до ланцюжка атомів, обчислюється із співвідношення:

(2)

Тут величина а0=0.53 Е - перший Борівський радіус Z1 и Z2 - заряди налітаючої частинки і частинки, що аналізується, відповідно, с2=3 и е2=0,047.

Для кожного з досліджуваних елементів (Xe, Kr, Ni) були обчислені атф, які становили 0,143, 0,133 и 0,118 Е, відповідно.

При дозах імплантації (1…2)1015 см-2 практично збігаються як залежності виходів ЗР від кута нахилу осі каналу <110> по відношенню до зондуючого пучка Не+ для випадку розсіяння від матриці і від шару атомів Хе, так і величини 1/2. Цей факт свідчить про розташування атомів домішки в рядах атомів матриці. При збільшенні дози до 41015 см-2 min та 1/2 для атомів Хе істотно відрізняються від аналогічних для Ni|.

Параметри, що характеризують кутові залежності зворотно розсіяного пучка іонів Не+, канальованних навколо кристалографічних осей <110>, <100> і <111>, наведені в табл. 2.

Таблиця 2. Характеристики кутових залежностей

Параметри

Вісь

<110>

<100>

<111>

мінрозр|(Ni|)

0,0071

0,01

0,0173

мін(Ni|)*

0,19

0,25

0,35

мін(Хе)*

0,64

0,7

0,73

1/2розр(Ni|) (град.)

1.15

0,978

0,745

1/2(Ni|)* (град.)

0,88

0,8

0,71

1/2(Хе)* (град.)

0,63

0,67

0,39

зсуву(Ni|)*(Е)

0,15

0,05

0,14

зсуву(Хе)*(Е)

0,4

0,25

0,4

*- значення мін(Ni, Хе) та 1/2(Ni, Хе), а також значення зсувів атомів домішки і матриці щодо вузла в гратці зсуву(Ni, Хе), отримані для дози опромінення іонами Хе ~ 41015 см-2.

При дозі опромінення 41015 см-2 атоми Хе зміщені щодо ланцюжків <110> і <111> на 0,4 Е, а щодо <100> на 0,25 Е.

Порівняння експериментально отриманих результатів з даними розрахунків методом молекулярної динаміки (ММД) щодо конфігурації комплексів заміщеного ксенону з вакансією (Xе-V) і дивакансією| (Xe-2V) в першій і другій координаційній сфері показало, що при дозі опромінення 3·1015 см-2 85% атомів ксенону знаходиться у складі комплексів Xе-V і 15% в комплексах Xe-2V. При дозі 6·1015 см-2 вже 60% атомів ксенону знаходиться в комплексах Xe-2V. Використовуючи експериментальні і розрахункові дані, побудовані можливі конфігурації комплексів атом Хе - вакансія (рис. 9).

Рис. 9. Конфігурація комплексів атом Хе - вакансія

Отримані результати свідчать про те, що при опроміненні нікелю іонами Хе в інтервалі доз (1..5)1015 см-2 (концентрації відповідно 0.16…1 ат|.%) спостерігається заміщуюче розташування атомів Хе в гратці нікелю. При збільшенні дози опромінення вище вказаних меж атоми Хе виходять з цього положення, і фракція заміщення зменшується практично до нуля. Атом Хе повинен створювати настільки велику пружну напругу в гратці, що енергетично вигідним (з мінімумом енергії) місцем його розташування є вакансія. При відсутності вакансії енергетично вигідним виявляється процес витіснення атома матриці в міжвузельне положення і перехід атома Хе в стан заміщення. Проте, навіть знаходячись у вакансії, атом Хе все ж таки збурює гратку, і енергетично повинно бути вигідним приєднання додаткової вакансії, що спричинить частковий зсув атома домішки з положення заміщення на відстань, яка дорівнює згідно з експериментальними даними 0,2...0,4 Е, що потім було підтверджено ММД розрахунками.

На основі експериментальних результатів, отриманих нами [3] та іншими авторами [4,5], а також теоретичних робіт [6,7], можна припустити, що атом імплантованої домішки в локальній області в кінці пробігу знаходить місце з локальним мінімумом потенційної енергії. Найімовірніше, що таким місцем є вакансія. У міру зростання дози опромінення може відбуватися захоплення додаткової вакансії, частковий зсув атома домішки з положення заміщення і, внаслідок цього - зменшення фракції заміщення fs. Із збільшенням концентрації імплантованих атомів вірогідність для вхідного імплантанта зупинитися біля попередньо впровадженого атома збільшується. В цьому випадку наймінімальніший потенціал може мати комплекс - атом матриці - атом домішки, а не атом домішки - вакансія.

У роботах [6,7] показано, що в твердих тілах існують особливі структурні елементи, які можуть поперемінно захоплювати то вакансії, то міжвузельні атоми|, змінюючи знак полярності при кожному акті взаємодії. Такі центри рекомбінації точкових дефектів змінної полярності можуть бути утворені домішковими атомами, радіус яких приблизно на 20% більший атомного радіуса елемента матриці. В цьому випадку атом домішки великого радіуса в міжвузельному положенні займає центральне положення між двома вакансіями, створюючи навколо себе розтягуючу напругу. Такі розщеплені комплекси, так звані центри рекомбінації змінної полярності, були виявлені в системі NiSc|. Взаємодіючи з міжвузельним атомом,| атом домішки змінює знак дилатації і стає більш схильним до взаємодії з вакансією. Маючи малу рухливість і великий радіус захоплення, такі комплекси можуть бути ефективними центрами рекомбінації вакансій і міжвузельних атомів| при опроміненні. Вирішальну роль в утворенні таких комплексів грає розмірний чинник.

Слід зазначити, що Хе-вакансійні комплекси, що утворюються, не є розщепленими, оскільки ні експериментальні дані, ні результати математичного моделювання не показують стійких комплексів з атомами Хе в міжвузельному положенні. На підставі результатів, отриманих в даній роботі, можна стверджувати, що окрім розмірного чинника важливу роль в процесі утворення розщеплених комплексів грає хімічний зв'язок (вид міжатомного потенціалу).

У шостому розділі наведені результати дослідження захоплення і утримання дейтерію в сталі Х18Н10Т при створенні пошкоджень і одночасному впровадженні атомів інертного газу. Отримані дані з розподілу по глибині, утриманню і термоактивованому| виділенню дейтерію в інтервалах температур опромінення 20…300С, і в разі постімплатаційного відпалу 20…1000С. Дослідження виконані при опроміненні сталі Х18Н10Т іонами D2+| з енергією 10 кеВ| (5 кеВ/D+) до доз (15)1016 D/см2. Вплив попередньої і сумісної імплантації аргону на накопичення і утримання в сталі Х18Н10Т дейтерію досліджували при впровадженні іонів аргону з енергією 0,5…1,4 МеВ| до доз (3...5)1016 см-2. Геометрія експерименту визначалася необхідністю поєднання пучків аргону і дейтерію на зразку при опроміненні, відпалі зразків і вимірюванні просторово-концентраційного розподілу дейтерію. Виходячи з цих передумов, в одному випадку була вибрана геометрія, при якій зразок розташовувався під кутом 30 по відношенню до аналізуючого пучка і пучка іонів аргону. Дейтерій впроваджувався практично перпендикулярно до поверхні зразка. В іншому разі пучок аргону з енергією 1,4 МеВ і дейтерій впроваджувались у перпендикулярному до поверхні зразка напрямку.

У першому випадку, після опромінення при кімнатній температурі (коли просторово-концентраційні розподіли вимірювались методом ядерних реакцій в геометрії розсіяння вперед) профілі розподілу дейтерію у разі попереднього впровадження аргону добре збігаються з профілями дейтерію без аргону (рис. 10, 11). При відпалі до температури 90 С загальна кількість дейтерію в зразку із заздалегідь упровадженим аргоном не тільки не падає, а навіть зростає приблизно на 30 %. Розподіл дейтерію по глибині при цьому розширюється (див. рис. 11). Температури відпалу, при яких відбувається зниження на порядок концентрації утримуваного в зразку дейтерію, розрізняються приблизно на 200 градусів і становлять 90 (тільки дейтерій) і 300 С (аргон+дейтерий|).

Рис. 10. Профілі розподілу дейтерію, впровадженого до дози 2·1016 см-2 при Ткімн і після відпалу до 90°С.

Рис. 11. Профіль дейтерію, впровадженого при Ткімн до дози 2·1016 см-2 і після відпалів, в зразках із заздалегідь впровадженим до дози 5·1016 см-2 аргоном.

З метою визначення механізмів явища збільшення концентрації дейтерію в приповерхневій області при підвищенні температури відпалу до 90 С були виконані вимірювання розподілу дейтерію на глибинах, що перевищують пробіг+страглінг|. Розподіл по глибині в зразках сталі Х18Н10Т було виміряно за допомогою реакції D(3Не,р)4Не в геометрії зворотного розсіяння. Енергетичну залежність виходу реакції D(3Не,р)4Не визначали по протонах, енергія яких лежала в межах 12-14 МеВ. Попереднє опромінення аргоном призводить до захоплення на 30-40 % більшої кількості дейтерію, ніж без нього, (рис. 12). При цьому при Ткімн спостерігається міграція дейтерію на глибину 3000Е|.

Збільшення концентрації дейтерію відбувається в процесі відпалу, коли опромінювання зупинене. При цьому спостерігається звуження профілю розподілу дейтерію і збіг його з профілем аргону. Аналіз отриманих в наведеній праці результатів дозволяє стверджувати, що іонноімплантований при Ткімн дейтерій захоплюється і утримується на власних пастках, що утворилися в процесі опромінення (див. рис.10, 11). При дозах опромінення більше 31016 см-2 дейтерій вже не утримується на власних пастках. Велика частина дейтерію захоплюється на пастках, створених в зоні гальмування аргону, решта дейтерію дифундує углиб і закріплюється на глибинах, що перевищують пробіг не тільки дейтерію, але й аргону також (див. рис.12).

Рис. 12. Профілі розподілу дейтерію, імплантованого при Ткімн за різних умов опромінення: тільки дейтерій, аргон + дейтерій при Ткімн, аргон + дейтерій після відпалу 90°С|.

Оскільки на цих глибинах спостерігається збільшення деканалювання (див. рис. 13), то, як зазначено в [8], швидше за все, - це область розупорядкування початкової структури. При відпалі дейтерій вивільняється з пасток в цій області і починає мігрувати до поверхні в зону гальмування аргону.

Рис. 13. Експериментально отриманий параметр деканалювання для дози 51016 см-2 і розраховані (SRIM2006)| профілі вакансій і пробігів для іонів аргону з енергією 300 кеВ в нікелі.

Рис. 14. Профілі розподілу дейтерію, імплантованого при Ткімн після імплан-тації аргоном: аргон + дейтерій при Ткімн, аргон + дейтерій після відпалу 200 °С.

Про захоплення дейтерію в зоні розташування максимуму зміщень та залягання аргону свідчать дані експериментів, в яких достатньо сильно різняться за глибиною області, в яких є тільки ушкодження, і де до них додається максимум залягання імплантованого аргону. Дані про еволюцію профілей розподілу дейтерію, імплантованого в сталь Х18Н10Т, попередньо опромінену іонами аргону з енергією 1,4 МеВ (рис. 14), свідчать про звільнення дейтерію з пасток, обумовлених дефектами зміщення та перерозподіл дейтерію в область залягання аргону. В цьому випадку при відпалі частина дейтерію виходить через поверхню, а частина мігрує в зону залягання імплантованого аргону (див. рис.14). У зоні гальмування аргону він утримується до температури 300 °С. Дані з термодесорбції свідчать, що при цій температурі починаються зміни в стані аргону, що супроводжуються зниженням у декілька разів концентрації дейтерію. Проте ця концентрація на порядок більше тієї, яка спостерігається при впровадженні тільки одного дейтерію.

Практичну цінність становить вивчення поведінки дейтерію в сталі після його імплантації при підвищених температурах.

Вплив пошкоджень, обумовлених імплантацією аргону, на захоплення ізотопу водню - дейтерію досліджено методами ядерних реакцій, термодесорбційної мас-спектрометрії та електронної мікроскопії. Вивчена еволюція профілей розподілу в процесі сумісного впровадження дейтерію і аргону (рис. 15, 16).

Дослідження профілів розподілу концентрації, утриманого в зразку дейтерію при одночасному опроміненні іонами аргону і дейтерію, залежно від температури опромінювання показало, що підвищення температури призводить до зниження концентрації утриманого в зразку дейтерію (рис.16). Проте, ця концентрація на порядок більша тієї, яка спостерігається при впровадженні тільки одного дейтерію без створення заздалегідь або одночасно радіаційних пошкоджень.

Рис. 15. Профілі розподілу дейтерію, імплантованого при різних темпера-турах одночасно з впровадженням аргону.

Рис. 16. Криві утримання дейтерію, імплантованого до 11016D+/cм2 в сталь Х18Н10Т, без, і з попередньо упровадженим до дози 5·1016 см-2 аргоном.

радіаційний дефект опромінення сталь

Висновки

Дисертація присвячена вирішенню наукової задачі встановлення закономірностей дефектоутворення, просторово-концентраційних розподілів і місцеположення в елементарній комірці кристала радіаційних дефектів і імплантованої домішки.

Комплексне вивчення за допомогою діагностичних методик Резерфордівського зворотного розсіяння канальованих| іонів, ядерних реакцій, термоактивованої| десорбції (ТД) радіаційної пошкоджуваності|, закономірностей накопичення дефектів, просторово-концентраційного розподілу радіаційних дефектів і домішок, місця локалізації в гратці імплантованих атомів, а також дослідження зміни мікроструктури опромінених зразків монокристалів нікелю і неіржавіючої сталі Х18Н10Т дозволяє зробити такі основні висновки:

1. Експериментально встановлено лінійне зростання радіаційної пошкоджуваності, що створюється в Ni при опроміненні іонами Ar+, Kr+, Xe+, в широкому інтервалі доз (1·1015...1,3·1017 см-2) і енергій частинок (0,3…1 МеВ). Показана кореляція між зміною з дозою швидкостей росту та рівня пошкоджуваності, що виникає, зі значеннями енерговиділення.

2. Визначена високотемпературна межа відпалу зміщених атомів нікелю, їх комплексів і протяжних дефектів, що складає 700…900 К і 1200 К, відповідно. Виявлено ефект відпалу дефектів при опромінюванні частинками з енергією ~ 2 МеВ і щільністю потоку ~ 1013 част./(см2·с), еквівалентний нагріву зразка до температури близько 400 °С.

3. Встановлений збіг експериментально виміряних профілів дефектів, зміщених атомів нікелю і їх комплексів з розрахунковими профілями енерговиділення. Показано, що просторовий розподіл протяжних дефектів корелює з областю глибин між максимумами дефектів і пробігів. При іонній імплантації високоенергетичних важких іонів виявлено пошкодження кристала на глибину, що перевищує пробіг + страглінг.

4. Встановлені особливості місцеположення атомів інертного газу в гратці кристала нікелю. Показано, що іонноімплантовані| в нікель атоми великого радіуса (Kr|, Хе) при концентраціях менше 1 ат|.% знаходяться в положенні заміщення і не займають міжвузельне положення. Термічно стабільні комплекси Kr|, Хе з міжвузельними атомами нікелю за вибраних умов відсутні.

5. Показано, із залученням результатів математичного моделювання, що зі збільшенням дози опромінення утворюються Хе-вакансійні комплекси. Встановлено, що в утворенні розщеплених конфігурацій вакансійно-домішкових| комплексів (дві вакансії + домішка великого радіуса в міжвузельному положенні - центр рекомбінації змінної полярності) важливу роль окрім розмірного чинника грає хімічний зв'язок (міжатомний потенціал).

6. У приповерхневих шарах неіржавіючих сталей| при створенні радіаційної пошкоджуваності утворюються пастки, що утримують водень до температур близько 900 К. У зв'язку з цим в аустенітних неіржавіючих сталях| типу 18-10 при підвищених температурах опромінення, відповідних робочим в енергетичних установках, в умовах радіаційної дії може накопичуватися водень.

Список використаних джерел

1. Зеленский В.Ф. Радиационные дефекты и распухание металлов / В.Ф. Зеленский, И.М. Неклюдов, Т.П. Черняева // К.: Наукова думка. - 1988. - 296с.

2. Воеводин В.Н. Эволюция структурно-фазового состояния и радиационная стойкость конструкционных материалов / В.Н. Воеводин, И.М. Неклюдов. // К.: Наукова думка. - 2006. - 374 с.

3. Толстолуцкая Г.Д. Исследование радиационных повреждений монокристаллов Ni, имплантированных ионами Хе+ / Г.Д. Толстолуцкая, В.Ф. Рыбалко, И.Е. Копанец, И.М. Неклюдов, В.В. Ганн // ВАНТ, сер. ФРП и РМ. - 1988. - Вып. 5(47). - С. 62-64.

4. Kool W.H. Lattice site location of implanted argon in iron and nickel crystals / W.H. Kool, L.W. Wiggers, F.P. Vienbock, F.W. Saris // Radiation Effects. - 1975. - V. 27. - P. 43-45.

5. Picraux S.T. lattice location by channeling angular distributions: Bi implanted in Si /S.T. Picraux, W.L. Brown, W.M. Gibson // Physical Review B. - 1971. - August 15. - V. 6. - № 4. - P. 1382-1394.

6. Бакай А.С. Центры рекомбинации точечных дефектов переменной полярности/ А.С. Бакай, В.Ф. Зеленский, И.М. Неклюдов // ЖТФ. - 1987, - Т. 57. - №12. - С. 2371-2374.

7. Бакай А.С. Effects of Radiation on Materials / А.С. Бакай, В.Ф. Зеленский, И.М. Неклюдов //14-th International Symposium - 1990. - V. 1 - P. 623-631.

8. Lin Shao. Toward high accuracy in channeling Rutherford backscattering spectrometry analysis / Shao Lin // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. - 2008. - B266. - P. 961-964

9. Толстолуцкая Г.Д. Исследование радиационных дефектов в никеле после имплантации ионов Хе+/ Г.Д. Толстолуцкая, В.Ф. Рыбалко, И.Е. Копанец, И.М. Неклюдов, В.В. Ганн // Атомная энергия. - 1990 - Т. 68. - C. 408-413.

10. Неклюдов И.М. Исследование методом обратного рассеяния каналированных ионов радиационной повреждаемости металлов / И.М. Неклюдов, В.Ф. Рыбалко, Г.Д. Толстолуцкая, И.Е. Копанец // Физика и химия обработки материалов. - 1991. - №1. - C. 29-34.

11. Жуков А.И. Определение профиля залегания дейтерия в материалах по выходу продуктов ядерных реакций / А.И. Жуков, В.Ф. Рыбалко, Г.Д. Толстолуцкая, И.Е. Копанец, Л.С. Верхоробин // Вопросы атомной науки и техники. Серия: "Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение". - 1992. - №1(58),2(59). - C. 133-135.

12. Неклюдов И.М. Исследование процессов взаимодействия точечных дефектов с имплантированными примесными атомами методом каналирования / И.М. Неклюдов, Г.Д. Толстолуцкая, И.Г. Марченко, В.Ф. Рыбалко, И.Е. Копанец, Н.В. Камышанченко. // "Научные ведомости БГУ" -1997. - №2(5). - С. 54-65.

13. Толстолуцкая Г.Д. Особенности распределения ионно-имплантированного дейтерия в нержавеющей стали Х18Н10Т / Г.Д. Толстолуцкая, И.М. Неклюдов, В.В. Ружицкий, И.Е. Копанец, В.И. Бендиков, С.А. Карпов // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение. - 2001. - №4(80). - С.86-89.

14. Неклюдов И.М. Влияние состояния поверхности на процессы накопления, распределения и выделения дейтерия, имплантированного в аустенитную сталь / И.М. Неклюдов, Г.Д. Толстолуцкая, В.В. Ружицкий, И.Е. Копанец, С.А. Карпов // Физика и химия обработки материалов. - 2004. - №2. - С. 50-55.

15. Копанец И.Е. Захват дейтерия на ловушках, созданных в стали Х18Н10Т при облучении высокоэнергетическими ионами аргона / И.Е Копанец, Г.Д. Толстолуцкая, В.В. Ружицкий, С.А. Карпов // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение. ? 2008. ? Вып. 2(92). ? C.37-42.

16. Толстолуцкая Г.Д. Определение местоположения примесных атомов в решетке кристаллических материалов методом обратного рассеяния каналированных ионов / Г.Д. Толстолуцкая, И.М. Неклюдов, В.Ф. Рыбалко, , И.Е. Копанец // Обзор: М.: ЦНИИатоминформ. - 1991. - 30 с.

17. Неклюдов И.М. Методические аспекты исследования процессов взаимодействия точечных дефектов с имплантированными примесными атомами методом каналирования / И.М. Неклюдов, Г.Д. Толстолуцкая, И.Г. Марченко, В.Ф. Рыбалко, И.Е. Копанец // Препринт, Харьков: ННЦ ХФТИ. - 1997.-19 с.

18. Толстолуцкая Г.Д. Эволюция радиационных дефектов при отжиге никеля, имплантированного ксеноном до концентраций 0.08-1 aт % / Г.Д. Толстолуцкая, И.Е. Копанец, И.М. Неклюдов, В.И. Бендиков, В.Ф. Рыбалко // Радиационное материаловедение. Труды Международной конференции по радиационному материаловедению: Алушта, 22-25 мая 1990г. - Т. 6. - С. 184-189.

19. Толстолуцкая Г.Д. Исследование методами каналирования и ПЭМ радиационной повреждаемости Ni при совместном облучении ионами Не и Хе / Г.Д. Толстолуцкая, В.Ф. Рыбалко, И.Е. Копанец. // Тезисы докладов 4-ой Международной конференции по исследованию и разработке конструкционных материалов ТЯР М. - 1990. - С. 82.

20. Копанец И.Е. Применение метода обратного рассеяния каналированных ионов в исследованиях профилей распределения радиационных нарушений, создаваемых в Ni при облучении ионами He, Ar, Kr и Хе / И.Е. Копанец, И.М. Неклюдов, В.Ф.Рыбалко, Г.Д. Толстолуцкая, Д.А. Коваленко // Микроанализ на ионных пучках. Материалы II всесоюзной конференции (11-13 октября 1988г, г. Харьков) Сумы. Редакционный отдел облуправления по печати. - 1991. - С.104-116.

21. Толстолуцкая Г.Д. Диагностика in situ методом ядерных реакций водорода и гелия, имплантированных в сталь О8Х18Н10Т / Г.Д.Толстолуцкая, И.М. Неклюдов, В.Ф. Зеленский, В.В. Брык, И.Е. Копанец, В.В. Ружицкий, В.И. Бендиков, С.А. Карпов // Труды 15 Международной конференции по физике радиационных явлений и радиационному материаловедению. - 2002г. - С. 225-226.

22. Неклюдов И.М. Накопление и удержание дейтерия в стали Х18Н10Т при разной подготовке поверхности/ И.М. Неклюдов, Г.Д. Толстолуцкая, В.В. Ружицкий, И.Е. Копанец, С.А. Карпов // ХIV Международное совещания "Радиационная физика твёрдого тела": 5-10 июля 2004г.: труды. - Москва, 2004. - С. 125-126.

23. Толстолуцкая Г.Д. Радиационная повреждаемость никеля при облучении ионами тяжелых инертных газов/ Г.Д. Толстолуцкая, И.Е. Копанец, И.М. Неклюдов. // Труды XVII Международной конференции по физике радиационных явлений и радиационному материаловедению. - г. Алушта, - 2006г. - С.41-42.

24. Толстолуцкая Г.Д. Метрологические характеристики методов неразрушающего контроля поверхностей твердых тел ионными пучками / Г.Д. Толстолуцкая, В.Н. Воеводин, И.М. Неклюдов, И.Е. Копанец // Труды XIX Национального научного симпозиума с международным участием "Метрология и метрологическое обеспечение 2009". - С 10 сентября 2009г. по 14 сентября 2009г. Болгария, г. Созополь. - С.173-179.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Визначення методу підсилення пасивації дефектів для покращення оптичних та електричних властивостей напівпровідників. Точкові дефекти в напівпровідниках та їх деформація. Дифузія дефектів та підсилення пасивації дефектів воднем за допомогою ультразвуку.

    курсовая работа [312,3 K], добавлен 06.11.2015

  • Основні фізико-хімічні властивості NaCI, різновиди та порядок розробки кристалохімічних моделей атомних дефектів. Побудування топологічних матриць, визначення числа Вінера модельованих дефектів, за якими можна визначити стабільність даної системи.

    дипломная работа [1,0 M], добавлен 14.08.2008

  • Розподільні пристрої (РУ) підвищених напруг електричних станцій. Вибір генераторів і блокових трансформаторів, розподіл генераторів між РУ. Варіанти схем РУ всіх напруг, провідників. Визначення втрат електроенергії від потоків відмов елементів схем.

    курсовая работа [122,7 K], добавлен 16.12.2010

  • Система Pb-S. Константи рівноваги квазіхімічних реакцій утворення власних атомних дефектів Френзеля у кристалах Pb-S. Константи рівноваги квазіхімічних реакцій утворення власних атомних дефектів у халькогенідах свинцю на основі експериментальних даних.

    дипломная работа [1,4 M], добавлен 09.06.2008

  • Електромагнітні імпульси у середовищі, взаємодія електромагнітних хвиль з речовиною. Квантовій опис атомів і резонансна взаємодія з електромагнітним полем, площа імпульсів. Характеристика явища фотонної ехо-камери та його експериментальне спостереження.

    курсовая работа [855,2 K], добавлен 13.08.2010

  • Проходження важких ядерних заряджених частинок через речовину. Пробіг електронів в речовині. Проходження позитронів через речовину. Експозиційна, поглинена та еквівалентна дози. Проходження нейтронів через речовину. Методика розрахунку доз опромінення.

    курсовая работа [248,4 K], добавлен 23.12.2015

  • Загальні відомості про методи детекції газів. Поверхневі напівпровідникові датчики газів, принцип їх дії, основи їх побудови. Сучасні датчики газів, та методи їх отримання. Нові матеріали та наноструктури – перспективна база елементів для датчиків газів.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 09.05.2010

  • Вплив упорядкування атомів на електроопір сплавів. Вплив опромінення швидкими частинками на впорядкування сплавів. Діаграма стану Ag-Zn. Методика експерименту. Хід експерименту. Приготування зразків. Результати досліджень сплаву AgZn методом електроопору.

    реферат [32,3 K], добавлен 29.04.2002

  • Місце та значення енергії в житті людини. Типи електростанцій, їх функціональні особливості. Оцінка та показники енергоефективності в Україні. Дослідження споживання електроенергії однією сім’єю за тиждень. Пропозиції щодо сталого споживання ресурсу.

    контрольная работа [15,6 K], добавлен 12.03.2010

  • Параметри природних газів з наведенням формул для їх знаходження: густина, питомий об’єм, масовий розхід, лінійна, масова швидкість, критичні параметри та ін. Термодинамічні властивості газів, процес дроселювання; токсичні і теплотворні властивості.

    реферат [7,8 M], добавлен 10.12.2010

  • Кристалічна структура металів та їх типові структури. Загальний огляд фазових перетворень. Роль структурних дефектів при поліморфних перетвореннях. Відомості про тантал та фазовий склад його тонких плівок. Термодинамічна теорія фазового розмірного ефекту.

    курсовая работа [8,1 M], добавлен 13.03.2012

  • Загальні відомості про способи детекції газів. Поверхневі напівпровідникові датчики газів, принцип їх дії, основи їх побудови. Нові матеріали та наноструктури – перспективна база елементів для датчиків і технології, що використовуються при їх побудові.

    курсовая работа [711,7 K], добавлен 12.04.2010

  • Моделі структур в халькогенідах кадмію і цинку. Області існування структур сфалериту і в’юрциту. Радіуси тетраедричних і октаедричних порожнин для сфалериту і в’юрциту. Кристалічна структура і антиструктура в телуриді кадмію. Кристалоквазіхімічний аналіз.

    дипломная работа [281,1 K], добавлен 09.06.2008

  • Моделі структур в халькогенідах кадмію і цинку. Характеристика областей існування структур сфалериту і в’юрциту. Кристалічна структура і антиструктура в телуриді кадмію. Кристалоквазіхімічний аналіз. Процеси легування. Утворення твердих розчинів.

    дипломная работа [703,8 K], добавлен 14.08.2008

  • Вибір комукаційно-захисних апаратів і щитів. Командні та сигнальні апарати. Складання специфікації на світлотехнічне обладнання, провідники і матеріали. Показники економічної ефективності від автоматизації установки ультрафіолетового опромінення УО-4.

    курсовая работа [499,6 K], добавлен 02.04.2014

  • Атомно-кристалічна будова металів. Поліморфні, алотропні перетворення у металах. Основні зони будови зливка. Характерні властивості чорних металів за класифікацією О.П. Гуляєва. Типи кристалічних ґраток, характерні для металів. Приклади аморфних тіл.

    курс лекций [3,5 M], добавлен 03.11.2010

  • Математична модель, яка включає замкнуту систему рівнянь і співвідношень, що описують зумовлений зовнішнім тепловим опроміненням термонапружений стан частково прозорого тіла. Визначення параметрів електромагнітного випромінювання і термонапруженого стану.

    автореферат [66,8 K], добавлен 10.04.2009

  • Аналіз сучасного становища трубопровідного транспорту природних газів й оцінка перспектив його подальшого розвитку. Теоретична робота стиснення в компресорі. Утилізація теплоти відхідних газів. Технічні характеристики газотурбінних електростанцій.

    курсовая работа [374,7 K], добавлен 14.08.2012

  • Матеріальний баланс горіння газів, типи температур: жаропродуктивності, калориметрична, теоретична та дійсна. Методика формування теплового балансу промислових печей. Визначення годинного приходу та витрат теплоти в піч, коефіцієнту корисної дії.

    курсовая работа [493,1 K], добавлен 22.11.2013

  • Вивчення законів теплового випромінювання. Ознайомлення із будовою радіаційного пірометра та пірометричного клину; області їх використання. Формули знаходження радіаційної, колірної та яскравісної температур тіла. Розподіл енергії випромінюючого тіла.

    реферат [633,7 K], добавлен 24.12.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.