Радіаційно-акустичні ефекти при взаємодії частинок проникаючих випромінювань з твердим тілом - Автореферат

бесплатно 0
4.5 174
Генерація пружних хвиль імпульсними пучками проникаючих випромінювань та радіаційною деформацією твердого тіла. Термоакустичні ефекти пучків частинок у твердому тілі. Акустичні ефекти низькоенергетичних іонів і пучків випромінювань в планарних структурах.


Аннотация к работе
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОФІЗИКИ І РАДІАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ РАДІАЦІЙНО-АКУСТИЧНІ ЕФЕКТИ ПРИ ВЗАЄМОДІЇРобота виконана в Національному науковому центрі «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України і в Харківському національному університеті імені В.Н. Стрельницький Володимир Євгенійович, Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України, начальник лабораторії алмазних і алмазоподібних покриттів відділу іонно-плазмової обробки матеріалів. Фінкель Віталій Олександрович, Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України, начальник лабораторії фізичного матеріалознавства функціональних керамік відділу чистих металів, металофізики і технології нових матеріалів; доктор фізико-математичних наук, професор, Спольник Олександр Іванович, Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка МАП України, завідувач кафедри фізики. Захист відбудеться «12» грудня 2011р. о 14 00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.245.01 у Інституті електрофізики і радіаційних технологій НАН України за адресою: 61003, м.Експерименти показали, що взаємодія будь-яких видів випромінювань із твердим тілом завжди супроводжується генерацією акустичних коливань, що несуть інформацію як про фізичні характеристики тіла і його структуру, так і про характеристики пучка випромінювання й виникаючого поля поглиненої енергії. Для використання акустичних ефектів як інформаційного каналу про властивості речовини й випромінювання, як інструмента впливу на тіло, що опромінюється, а також як повноправного учасника процесів, що йдуть в опромінюваній речовині, необхідна теорія, яка спирається на вже накопичений експериментальний матеріал і дає змогу робити якісні й кількісні висновки. Однак відомо, що енергетичні втрати частинок пучка можуть приводити до великих локальних перегрівів, які викликають зміну параметрів речовини, структурні й хімічні перетворення. Дослідження акустичних ефектів одиночних частинок - іонів і нейтронів дає змогу оцінити можливості їх акустичної реєстрації, може дати ключ до розуміння процесів переносу, структуроутворення й руйнування, що йдуть у твердому тілі при радіаційному впливі, і тому є актуальним для радіаційного матеріалознавства. Накопичений матеріал і досвід експериментальних досліджень радіаційно-акустичних ефектів можуть послужити поштовхом до розвитку наукомістких технологій, повязаних із застосуванням імпульсних пучків випромінювань, і дасть змогу вийти на світовий ринок технологій.ХХ століття дав можливість зробити висновок, що, поряд з безсумнівними досягненнями при вивченні радіаційно-акустичних ефектів у твердих тілах, відсутня теоретична база для опису радіаційно-акустичних ефектів, що вимагають урахування теплової нелінійності коефіцієнтів генерації звуку. Задача знаходження акустичного імпульсу від ансамблю мікровипромінювачів вирішується в наближенні «щільного пучка», коли припускається, що імпульси від випромінювачів багаторазово перекриваються, приходячи в детектор. Якщо при взаємодії випромінювання з речовиною з незалежним від температури параметром Грюнайзена Г виникає ансамбль мікрообластей підвищеної температури - «мікроопіків», то при цьому збуджується тільки «А-звук»: , якщо виникає ансамбль мікропорожнин, що захлипуються, то збуджується тільки «В-звук». Як видно з рисунка, нетермічна зміна обєму за рахунок радіолізу з рекомбінацією приводить до збудження триполярного імпульсу напружень (перша хвиля розрядження), що не обертається в нуль при температурах поблизу нуля параметра Грюнайзена мішені. З рисунка видно, що поблизу нуля параметра Грюнайзена (Т = 332 К) пропорційність між профілем поглиненої енергії й збуджуваною пружною хвилею порушується, хвиля здобуває характерний «W-образний» вигляд і ні при якій температурі не обертається в нуль.У процесі виконання роботи був проведений комплекс фундаментальних досліджень збудження акустичних коливань пучками частинок (електронів, нейтронів, гама квантів, іонів) і одиночними частинками - важкими іонами високих (E > 100 МЕВ) і низьких (E <10 КЕВ) енергій, нейтронами низьких і проміжних (E <200 КЕВ) енергій у твердому тілі. Розрахунок акустичного імпульсу, що порушується важким швидким іоном у твердому тілі з урахуванням загасання звуку, показав, що даний ефект може відігравати важливу роль у процесах руйнування, які проходять в опромінюваних матеріалах як природних, так і техногенних обєктів. Узагальнення моделі нелокального термопружного піка низькоенергетичного іона на широкий перелік аморфних і кристалічних матеріалів дало можливість розглянути з єдиної точки зору цілий ряд процесів, що протікають у твердому тілі при опроміненні низькоенергетичними іонами. Показано, що вплив акустичного імпульсу від важкого низькоенергетичного (E ? 10 КЕВ) іона на дефекти, що лежать за межами пробігу іона, значно прискорює міграцію дефектів на видаленнях до 300 нм сприяє структурним перетворенням матеріалу.

План
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Заказать написание новой работы



Дисциплины научных работ



Хотите, перезвоним вам?