Структурные изменения поверхности стекла К-208 при протонном облучении разной интенсивности

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Исследованы изменения структуры поверхности стекла К-208, облученного в вакууме (10–4 Па) протонами с энергией 30 кэВ. Установлено, что характер изменений зависит от плотности потока протонов (ϕ). При ϕ < 2.0 × 1010 см–2·с–1 изменения связаны, главным образом, с выходом на облучаемую поверхность перколяционных каналов натрия. Перколяционные каналы при протонном облучении стекла образуются в результате миграции ионов Na+ в поле инжектированного в стекло заряда. С ростом ϕ выше указанного значения заметную роль начинает играть формирование на облучаемой поверхности газонаполненных пузырьков. Появление пузырьков обусловлено тем, что полевая миграция ионов Na+ сопровождается высвобождением немостиковых атомов кислорода, обеспечивавших электрическую нейтральность в окрестности локализации этих ионов. При значениях ϕ > 2 × 1011 см–2·с–1 газонаполненные пузырьки и микровыступы натрия образуются и растут парами. Авторы полагают, что в указанных условиях облучения ускоренная полевая миграция ионов натрия по перколяционному каналу обеспечивает в его окрестности интенсивное высвобождение атомов немостикового кислорода с последующей их миграцией и образованием газонаполненных пузырьков.

Об авторах

Р. Х. Хасаншин

Акционерное общество “Композит”; Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Автор, ответственный за переписку.
Email: rhkhas@mail.ru
Россия, Королев; Москва

Л. С. Новиков

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: rhkhas@mail.ru

НИИ ядерной физики имени Д.В. Скобельцына

Россия, Москва

Список литературы

  1. Messenger S.R., Wong F., Hoang B., Cress C.D., Walters R.J., Kleuver C.A., Jones G. // IEEE Trans. Nucl. Sci. 2014. V. 61. № 6. P. 3348. https://www.doi.org/10.1109/TNS.2014.2364894.
  2. Toyoda K., Okumura T., Hosoda S., Cho M. // J. Spacecraft Rockets. 2005. V. 42. № 5. P. 947. https://www.doi.org/10.2514/1.116022
  3. Ferguson D.C., Wimberly S.C. The Best GEO Daytime Spacecraft Charging Index. // Proc. 50th AIAA Aerospace Sci. Mtg. January, 2013. P. AIAA 2013-0810. https://www.doi.org/10.2514/6.2013-810
  4. Модель космоса. Научно-информационное издание. Т. 2. / Ред. Новикова Л.С. М.: КДУ, 2007, 1144 с.
  5. Xinjie F., Lixin S., Jiacheng L. // J. Rare Earths. 2014. V. 32. P. 1037. https://www.doi.org/10.1016/S1002-0721(14)60180-0
  6. Kadono K., Itakura N., Akai T., Yamashita M., Yazawa T. // J. Phys.: Condensed Matter. 2010. V. 22. P. 045901. https://www.doi.org/10.1088/0953-8984/22/4/045901
  7. Kreidl N., Hensler J. // J. Am. Ceramic Soc. 2006. V. 38. P. 423. https://www.doi.org/10.1111/j.1151-2916.1955.tb14568.x
  8. Gedeon O., Hulinsky V., Jurek K. // Mikrochimica Acta. 2000. V. 132. № 2–4. P. 505. https://doi.org/10.1007/s006040050050
  9. Khasanshin R.H., Novikov L.S. // Adv. Space Res. 2016. V. 57. P. 2187. https://www.doi.org/10.1016/j.asr.2016.02.023
  10. Khasanshin H.R., Novikov S.L. // IEEE Transactions on Plasma Science. 2019. V.47, No 8. P. 3796-3800. https://www.doi.org/10.1109/TPS.2019.2916210
  11. Gavenda T., Gedeon O., Jurek K. // Nucl. Instrum. Methods. Phys. Res. B. 2014 V. 322. P. 7. https://www.doi.org/10.1016/j.nimb.2013.12.017
  12. Hanna R., Paulmier T., Belhaj M., Molinie P., Dirassen B., Payan D, Balcon N. // J. Appl. Phys. D. 2011. V. 44 P. 445402. https://www.doi.org/10.1088/0022-3727/44/44/445402
  13. Guerch K., Paulmier T., Guillemet-Fritsch S., Lenormand P. // Nucl. Instrum. Methods B. 2015. V. 349. P. 147. https://www.doi.org/10.1016/j.nimb.2015.02.046.
  14. Ковивчак В.С., Панова Т.В. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2017. № 8. С. 59. https://www.doi.org/10.7868/S020735281708008X
  15. Fakhfakh S., Jbara O., Belhaj M., Rondot S. // J. Appl. Phys. 2008. V. 104. P. 093704. https://www.doi.org/10.1063/1.3006012
  16. Ковивчак В.С., Попов В.Е., Панова Т.К., Бурлаков Р.Б. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2003. № 4. С. 38.
  17. Хасаншин Р.Х., Новиков Л.С., Коровин С.Б. // Поверхность. Рентген., синхротрон. и нейтрон. исслед. 2017. № 9. С. 28. https://www.doi.org/10.7868/S0207352817090049
  18. Хасаншин Р.Х., Новиков Л.С. // Поверхность. Рентген., синхротрон. и нейтрон. исслед., 2018. № 11. С. 48. https://www.doi.org/10.1134/S0207352818110136
  19. Čermák J., Mihai L., Sporea D., Galagan Y., Fait J., Artemenko A., Štenclov P. Rezek B., Straticiuc M., Burducea I. // Solar Energy Materials and Solar Cells. 2018. V. 186. P. 284. https://www.doi.org/10.1016/j.solmat.2018.06.046
  20. Zhang Z., Yang W. // Opt. Mater. Express. 2017. V. 7. P. 3979. https://www.doi.org/10.1364/OME.7.003979
  21. Jensen T., Lawn B.R., Dalglish R.L., Kelly J.C. // Radiation Effects: Incorporating Plasma Science and Plasma Technology. 1976. V. 28. Iss. 3–4. P. 245. https://www.doi.org/10.1080/00337577608237446
  22. Хасаншин Р.Х., Применко Д.А. // Изв. РАН. Серия физическая. 2022. Т. 86. № 5. C. 633. https://www.doi.org/10.31857/S036767652205009X
  23. Colthup N.B., Daly L.H., Wiberley S.E. Introduction to Infrared and Raman Spectroscopy. 3d ed. L.: Academic Press, 1990. 547 p.
  24. Abbas A., Serruys Y., Ghaleb D., Delaye J., Boizot B., Reynard B., Calas G. // Nucl. Instrum. Methods B. 2000. V. 166–167. P. 445. https://www.doi.org/10.1016/S0168-583X(99)00695-3
  25. Zhang G.F., Wang T.S., Yang K.J., Chen L., Zhang L.M., Peng H.B., Yuan W., Tian F. // Nucl. Instrum. Methods B. 2013. V. 316. P. 218. https://www.doi.org/10.1016/j.nimb.2013.09.020
  26. Chen L., Zhang D.F., Lv P., Zhang J., Du X., Yuan W., Nan Sh. Zhu Z., Wang T.S. // J. Non-Crystalline Solids. 2016. V. 448. P. 6. https://www.doi.org/10.1016/j.jnobcrysol.2016.06.029
  27. Chen L., Wang T.S., Yang K.J., Peng H.B., Zhang G.F., Zhang L.M., Jiang H., Wang Q. // Nucl. Instrum. Methods B. 2013. V. 307. P. 566. https://www.doi.org/10.1016/j.nimb.2013.01.089
  28. Хасаншин Р.Х., Новиков Л.С. // Поверхность. Рентген., синхротрон. и нейтрон. исслед. 2021. № 7. С. 30. https://www.doi.org/10.31857/S1028096021070086

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024