Структура та характеристики поверхні неіржавіючої сталі та дюралюмінію, що зазнали бомбардування іонами водню - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук Структура та характеристики поверхні неіржавіючої сталі та дюралюмінію, що зазнали бомбардування іонами воднюРобота виконана в Інституті електрофізики і радіаційних технологій НАН України та у Національному технічному університеті «Харківський політехнічний інститут» МОН України, м. Науковий керівник:доктор фізико-математичних наук, професор, Беляєва Алла Іванівна, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» Міністерства освіти і науки України, професор кафедри загальної та експериментальної фізики. доктор технічних наук, доцент Хрипунов Геннадій Семенович Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» Міністерства освіти і науки України, завідувач кафедрою матеріалознавства для електроніки і геліоенергетики. Захист відбудеться «22» березня 2010 р. 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. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту електрофізики і радіаційних технологій НАН України за адресою: 61024, м.Тому виникла задача вивчення і діагностики властивостей поверхні, для розвязання якої методи дослідження поверхні мають бути неруйнівними. Конструкційні матеріали ядерних і термоядерних енергетичних установок в порівнянні з матеріалами традиційних енергетичних установок працюють в специфічних і складних умовах. Актуальність даної роботи зумовлена: 1) потребою у фізичному моделюванні процесів, що проходять в міжнародному термоядерному експериментальному реакторі (ІТЕР) з матеріалами перших дзеркал для діагностики плазми; 2) необхідністю розвитку оптичних методів ранньої діагностики функціональних матеріалів і сплавів, що працюють в умовах радіаційних навантажень. У звязку з цим експериментальне дослідження дії пошкоджень, які повязані з опроміненням, на властивості твердих тіл при наявності високої концентрації водню, виявлення закономірностей дефектоутворення в залежності від параметрів іонного потоку і умов опромінення, що визначають його вплив на структуру та особливості опроміненого матеріалу, є актуальним напрямком досліджень. Для моделювання умов бомбардування, в яких знаходяться дзеркала поблизу першої стінки термоядерного реактора, в лабораторних умовах, які проведено в нашому дослідженні, було обрано іони водню з енергіями (300-1500 ЕВ/H ), густинами потоку (~1020 H /м2с) та інтегральними густинами потоку (1-4 ? 1024 H /м2).Еліпсометрія - метод дослідження поверхні» («Літературний огляд») висвітлено сучасний стан фундаментальної проблеми взаємозвязку викривлень поверхні в результаті опромінювання з оптичними характеристиками металів і відновлення в результаті теоретичного моделювання енергетичного спектру щільності їх енергетичних станів. У огляді результатів експериментальних і теоретичних досліджень атомно-електронної структури і оптичних властивостей металів простежується два тісно повязаних, але в той же час самостійних підходів: 1) теоретичні і експериментальні дослідження атомної структури металів з подальшим розрахунком на основі одержаних даних параметрів електронної структури і фізичних, перш за все оптичних, властивостей; 2) дослідження оптичних констант матеріалів нового типу високочутливими спектральними методами з урахуванням складної структури їх поверхні і подальшою оцінкою параметрів мікроструктури поверхні і енергетичної електронної структури матеріалу. Для створення нових металевих матеріалів із заданими властивостями і розуміння природи цих властивостей необхідно: 1) вивчити взаємозвязок мікрорельєфу поверхні і оптичних властивостей полікристалічних матеріалів, опромінених заданими потоками високоенергетичних іонів, для створення вимірювальних і обчислювальних процедур з метою адекватного моделювання порушеного поверхневого шару і розділення оптичного відгуку власне поверхні зондованої системи і відгуку її обєму на відповідну дію; У третьому розділі «Пошкодження дзеркал з неіржавіючої сталі, що зазнали бомбардування іонами водню» викладено експериментальні результати, що дають змогу оцінити зміни в структурі поверхні, що призводять до змін оптичних властивостей неіржавіючої сталі (SS) в результаті опромінювання іонами водню. У четвертому розділі «Залежність ерозії полікристалічної неіржавіючої сталі, підданої опромінюванню іонами водню, від шорсткості поверхні і орієнтації зерен» досліджено пошкодження поверхні дзеркал з полікристалічної неіржавіючої сталі під впливом потоків іонів з флюенсами 1-4.3?1024 H/м2 і енергіями 300-1500 ЕВ/Н.

Основний зміст роботи