Материалтану
Газ ағындарының материалдарға әсерін зерттеу әдістері
жүктеу/скачать 5,17 Mb.
|
Газ ағындарының материалдарға әсерін зерттеу әдістеріБейтарап және зарядталған бөлшектердің жоғары жылдамдықты ағындарын құрудың жалпы принциптері Зертханалық жағдайда атомдық оттегінің және басқа атомдардың немесе молекулалардың материалдарына әсерін зерттеу үшін молекулалық сәулелердің әдістері (бағытталған еркін молекулалардың жалпыланған атауы, яғни атомдардың, молекулалардың, кластерлердің ағымдары) және иондық және плазмалық ағындардың әдістері қолданылады. Оларды алу үшін арнайы үдеткіштер қолданылады, олардың әрекеті бөлшектердің үдеуінің газдинамикалық немесе электрофизикалық әдістеріне негізделген. Газдинамикалық үдеткіштер белгілі бір пішіндегі саптамадағы газдың кеңеюі кезінде газда сақталған жылу энергиясын дыбыстан жоғары ағынның кинетикалық энергиясына түрлендіру әсерін қолданады. Бұл құрылғыларда әдетте, жоғары қарқындылықтағы атомдар мен молекулалардың сәулелері алынады, бірақ энергиясы аз, 10-20 эВ/нуклонға дейін көтерілмейді. Электрофизикалық әдістер электромагниттік өрістердің әсерінен иондалған бөлшектерді жеделдетеді. Үдеудің электрофизикалық принципі зарядталған бөлшектердің үдеткіштері мен плазмалық үдеткіштердің негізінде жатыр. Зарядталған бөлшектердің үдеткіштерінде тек бір таңбалы бөлшектер болады. Бұл санатқа әртүрлі типтегі құрылғылар кіреді: иондық көздерден бастап сызықтық және циклдік үдеткіштерге дейін. Бізді қызықтыратын 1-200 эВ иондарының энергия диапазонында иондық көздер қолданылады. Электр өрістерінің көмегімен зарядталған бөлшектерге айтарлықтай үлкен энергия берілуі мүмкін, бірақ ағындағы бөлшектердің тығыздығы оның көлемдік зарядпен шектелуіне байланысты аз болып келеді. Плазмалық үдеткіштер - бұл 10 эВ/нуклоннан асатын иондар энергиясы бар квазинейтральды плазмалық ағындарды құрайтын құрылғылар. Плазмалық шаш түзетін ағындарда энергия мен бөлшектердің концентрациясы өте үлкен мәндерге жетуі мүмкін, өйткені плазмалық ағын квазинейтралдылық болып табылады. Аралық орынның қыздырылған газ ағыны және энергиясы бір нуклонға бірнеше электронвольттан аспайтын плазма қалыптасатын плазмотондар алады. Жоғары ағын тығыздығы саласында (атмосфералық және одан жоғары қысым кезінде) плазмотрондарда плазмада (электр доғалық қыздыру) бірнеше мың градус температураға дейін қыздырылатын газды үдетудің газдинамикалық режимі іске асырылады. Аз тығыз ағындарда плазманы жеделдету газдинамикалық күштермен де, плазмада вакуумға кеңейген кезде пайда болатын электр өрістерімен де жүзеге асырылады. Тығыздығы, см–3 Плазмотрондар Бөлшектердің энергиясы, эВ Сур. 3.11. Бөлшектердің үдеткіштерінің жұмыс аймақтары Әр түрлі кластағы үдеткіштердің сипаттамалық параметрлері туралы жалпы түсінік береді. 3.11. Зертханалық жағдайда жердің жоғарғы атмосферасының атомдық оттегінің материалдарға әсерін модельдеу үшін үдеткіштер жеткілікті қарқынды ағындарды құруы керек (10 15 10 17 см 2 с 1) 1-20 эВ энергиясы бар оттегі атомдары, ал оттегі атомдарының қажетті флюенсі 1022 1023 см 2-ге жетуі мүмкін. Соңғы жылдары үдеткіштердің жаңа класы пайда болды-лазерлік кильватер өрісі бар үдеткіштер деп аталады, олар бірқатар басылымдарда плазмалық үдеткіштерге жатады. Мұндай үдеткіштерде қуатты лазерлік импульс дыбыстан жоғары газ ағынының иондалуын тудырады және пайда болған плазманың электрондарын ағынның осінен шеткеріге итеріп, оң заряд аймағын қалдырады. Бұл жағдайда пайда болатын қарқынды электр өрісі оған енетін бөлшектердің үдеуін қамтамасыз етеді. Жеделдету әдісіне қарамастан, зарядталған да, бейтарап бөлшектер де 1 эВ/нуклоннан жоғары энергиясы бар жоғары жылдамдықты сәулені алу процесінің қажетті кезеңі плазмалық ортаның пайда болуы екенін атап өткен жөн. Плазма әдетте, газдағы электр разрядымен қалыптасады және газдинамикалық үдеу үшін бейтарап бөлшектер ансамблін қыздыру арқылы немесе электрофизикалық үдеу кезінде зарядталған бөлшектерді үдететін электромагниттік өрістерді құру арқылы бөлшектердің кинетикалық энергиясын арттыратын орта ретінде қолданылады. Имитациялық зертханалық эксперименттерде, әдетте, табиғи жағдайлармен салыстырғанда плазмалық сәулелердің қарқындылығы жоғарылаған кезде материалдар үлгілерін жедел сынау жүргізіледі. Сонымен қатар, зертханалық жағдайлар табиғи энергиядан және плазма бөлшектерінің массалық спектрлерінен, эксперименттік қондырғыларда ультрафиолет сәулелерімен, вакуумдық және температуралық жағдайлармен ерекшеленеді, қондырғыларда пайда болатын сәулелердің құрамына қосымша оттегі молекулалары мен иондар кіруі мүмкін. Сондықтан модельдеу сынақтары нәтижелерінің табиғи жағдайда алынған мәліметтерге сәйкестігі мәселесіне көп көңіл бөлінеді. Имитациялық режимдерді таңдау нақты материалдардың қасиеттерін ескере отырып жүргізіледі, ал натуралық және имитациялық зерттеулердің нәтижелерін салыстыру зертханалық сынақтардың режимдерін түзетуге және оңтайландыруға мүмкіндік береді. Жоғары жылдамдықты молекулалық сәулелердің газдинамикалық көздері Жоғары жылдамдықты молекулалық сәулені газдинамикалық әдіспен алу принципі суретте көрсетілген. 3.12, онда газдинамикалық үдеткіштің негізгі элементтері көрсетілген. 1-ыдыста (ресиверде) қыздырылған газ 2 разрядты қоздыру жүйесімен жеткізілетін энергиямен, 3 шүмегі арқылы сорғылармен үздіксіз сорылатын, 4 вакуумдық көлемге дейін кеңейеді. Осылайша, 5 сирек кездесетін газдың дыбыстан жоғары ағыны жасалады. Конустық скиммер (кескіш) 6 көмегімен, ағынның осьтік бөлігінен 7 молекулалық сәуле пайда болады. Сур. 3.12. Газдинамикалық үдеткіштің схемасы: 1-ресивер; 2 - разрядты қоздыру жүйесі; 3-шүмек; 4-вакуумдық көлем; 5-дыбыстан жоғары газ ағыны; 6 – скиммер; 7-молекулалық сәуле. Газдинамикалық үдеткіштердің негізгі артықшылықтары: 1023 см 2 с 1-ке жететін жоғары қарқындылық; жылудан бірнеше электронвольтқа дейін кинетикалық энергияның кең ауқымы; бөлшектердің жылдамдықтары бойынша таралуы, бұл жылдамдық селекторларын пайдаланбай іс жүзінде моноэнергетикалық сәулені алуға мүмкіндік береді. Газдинамикалық үдеткіштердің кемшілігі-секундына бірнеше мың метр молекулалық сәуленің жылдамдығын шектеу. Сәуленің қол жетімді энергиясы қабылдағыштағы газдың температурасымен анықталады. Сонымен, 2000 К қабылдағыштағы газ температурасында сутегі молекулаларының немесе гелий атомдарының сәулелену жылдамдығы 8 км∙с -1-ге жетуі мүмкін. Ауыр азот пен оттегі молекулалары үшін бұл жылдамдық төмен болады. Қабылдағыш газдың бастапқы температурасы кезінде азот үшін (6 7) 103 К -ті байламның жылдамдығы 3 4 км с 1-ден аспайды. Жоғары жылдамдықтағы ауыр газдарға хабарлау үшін екілік қоспалар әдісі қолданылады. Жеңіл тасымалдаушы газға (сутегі немесе гелий) жеделдетілген ауыр газдың кішкене қоспасы (пайыздық үлес) енгізіледі. Қоспаны кеңейту кезінде екі компоненттің де жылдамдығы бірдей болады. Бұл әдістің кемшілігі - шоғырдағы тасымалдаушы газ бөлшектерінің болуы, олардың концентрациясы ауыр газ молекулаларының концентрациясынан бірнеше есе көп. Тасымалдаушы газдың болуы материалдың бетінде зерттелетін процесті бұрмалауы мүмкін, сонымен қатар сәуленің диагностикалық жүйесінде кедергілерге әкелуі мүмкін. Атомдық оттегінің сәулесін алу мәселесі молекулалардың диссоциациялануын және химиялық белсенді газды жоғары температураға дейін қыздыру қажеттілігімен қиындайды. Қазіргі заманғы құрылғыларда газды иондау және қыздыру үшін электрлік және оптикалық плазмалық қозу қолданылады. Электрлік қоздыру тұрақты токтағы немесе жоғары немесе ультра жоғары жиілікті токтағы газ разрядының көмегімен электрод разрядтары түрінде жүзеге асырылады. Атомды оттегінің газдинамикалық көздері үшін бөлшектердің ең жоғары энергиясы оптикалық разрядтың оттегін диссоциациялау және жылыту үшін қолданылған кезде үздіксіз қол жеткізіледі. Атмосфералық қысым кезінде аргон мен оттегі қоспасындағы мұндай разряд саптама аймағында қуаты 500 Вт 2 лазерден тұратын сәулелену объективінің көмегімен фокустау арқылы сақталады. Құрылғыда О2 молекулаларының диссоциациясының жоғары деңгейіне және О атомдарының 8000 К - ге дейін қызуына қол жеткізіледі, нәтижесінде О атомдарының жылдамдығы шамамен 4 км·с -1 (атомдардың энергиясы 2,5 эВ) 1016 1017см қарқындылығымен алынады. Лазердің қуатын 1,5 кВт-қа дейін арттыру атомдардың жылдамдығын 6 км·с-1-ге дейін арттыруға мүмкіндік береді. Кез-келген газдинамикалық әдістің маңызды кемшілігі-тіпті кішкене саңылаулар болған жағдайда да, қабылдағыштан шығатын газды қуатты вакуумдық сорғымен қамтамасыз ету қажеттілігі болып табылады. Балласты газдың көп мөлшері бар екілік қоспаларды қолданған кезде вакуумдық жүйенің өнімділігін, демек, эксперименттік қондырғының өлшемдерін одан да едәуір арттыру қажет. Мұндай қондырғылардағы вакуумдық камералардың сызықтық өлшемдері 1-5 м құрайды. Қажетті сору жылдамдығын, демек, габаритті және орнату құнын төмендету импульсті молекулалық сәулелерді қолдану арқылы жүзеге асырылады. Импульстік режим импульстік разрядпен қоздырылған соққы толқынында оттегінің диссоциациялануына және қыздырылуына мүмкіндік береді. Соққы толқынын шығару үшін 2 лазерден сәулелену импульсімен қоздырылған оптикалық разрядты қолдануға болады. Пайда болған жоғары қысымды плазманың кеңеюімен соққы толқыны пайда болады, ол саптамада таралған кезде вакуумда ағып жатқан және дыбыстан жоғары ағынды құрайтын газды қыздырады. Соққы толқынын қалыптастыру үшін ұшқын разряды да қолданылады. Осындай көздің көмегімен импульстің қарқындылығы 10 18 см-2·с-1 болатын кинетикалық энергиясы 5 эВ дейін болғанда ұзақтығы 50-200 мкс оттегі атомдарының импульсті шоғырлары алынды. Сәуледегі атомдық оттегінің үлесі 98% құрады. Электрофизикалық әдістермен жылдам атомдар мен иондардың шоғырын құру Бөлшектерді үдетудің электрофизикалық әдісін енгізу схемасы суретте көрсетілген. 3.13. 1 разрядты камераның ішіне шамамен 1-10 -2 Па қысым кезінде плазма түзуші газ беріледі. 2 разрядты қоздыру жүйесін қолдана отырып, қажетті иондары бар газ шығаратын плазма пайда болады. Алдыңғы жағдайдағыдай, тұрақты ток разрядтарын және электродсыз жоғары жиілікті және жоғары жиілікті формалар түрінде қолдануға болады. 3 үдеткіш жүйесінде иондар үдетіліп, электр өрісі арқылы сәулеге бағытталған. Әр түрлі типтегі көздердің үдеткіш жүйелері айтарлықтай ерекшеленеді. Сур. 3.13. Бөлшектерді электрофизикалық әдіспен жылдамдату схемасы: 1-разрядты камера; 2-разрядты қоздыру жүйесі; 3-үдеткіш жүйе; 4- вакуумдық көлем; 5-иондар немесе плазма шоғы; 6 – қайта зарядтау камерасы; 7-молекулалық шоғыр Әрекеті электростатикалық үдеуге негізделген иондық көздерде үдеткіш жүйеде зарядтар бөлінеді, плазмадан иондар тартылады, олардың үдеуі және иондық сәуле пайда болады. Дизайн-бұл әртүрлі потенциалдарда орналасқан белгілі бір формадағы электродтар жиынтығы. Плазмалық үдеткіштерде зарядтардың бөлінуі жүргізілмейді, иондар электрондардың қатысуымен плазмалық ортадағы көлемді электр өрісі арқылы жеделдетіледі. Үдеткіш жүйе электрод емес, ал жеделдетілген плазмалық сәулені фокустау үшін онда электромагниттер жүйесі жасаған арнайы конфигурацияның магнит өрістері пайда болады. 6-қайта зарядтау камерасында бейтарап сәуле алу үшін иондарды бейтараптандыру жүзеге асырылады, содан кейін бейтарап атомдардан 7 вакуумдық көлемге шығатын 4 жоғары жылдамдықты сәуле пайда болады. Газдинамикалық әдіске қарағанда, электрофизикалық әдістер үшін бөлшектердің максималды жылдамдығында қатаң шектеулер жоқ. Керісінше, қиындық-төмен жылдамдықпен байламдарды алу. Бұл иондардың үдеуі кезінде ағынның тығыздығы жоғарылаған сайын олардың көлемді оң зарядының жоғарылауы иондардың байламға итерілуіне және үдеткіштің жұмыс камерасынан сәуленің өтуін тоқтатуға әкеледі. Иондық токты көлемдік зарядпен шектеудің бұл әсері бөлшектердің энергиясы төмендеген кезде күшейеді. Қазіргі заманғы иондық көздер 1012 см-2·с-1 -ден аз қарқындылығы бар төмен энергиялы (~10 эВ) иондар мен оттегінің сәулелерін алуға мүмкіндік береді. Иондардың көлемдік заряды электрондардың зарядымен өтелетін жеделдетілген плазмалық ағындарды қолдану арқылы шағын энергиялы иондар концентрациясының жоғарылауына қол жеткізуге болады, яғни плазмалық үдеткіштерде болады. Магнитоплазмодинамикалық үдеткіш ҒЗИЯФ ММУ Материалдарды сынау үшін ММУ-дың ҒЗИЯФ-та оттегі плазмасының магнитоплазмодинамикалық үдеткіші жасалды, оның схемасы суретте көрсетілген. 3.14. Анод 1, аралық электрод 2, қуыс катод 3 соленоидтың ішіне орнатылған 4. Плазма түзетін газ (оттегі) анод қуысына беріледі, ал инертті газ (аргон немесе ксенон) қуыс катод арқылы өтеді. Аралық электродтың қуысы 5 құбыр арқылы шығарылады. Мұндай схема катодтың және бүкіл көздің беріктігін арттыруға мүмкіндік береді, ал разрядты контрагенттеу арқылы плазма ағынындағы электрод материалдарының қоспаларын 4-ке дейін азайтуға мүмкіндік береді. Бұған ферромагниттік аралық электродты енгізу және оның қуысының қосымша сору жолы арқылы қол жеткізіледі. Сонымен қатар, инертті газ өтетін қуыс катод қолданылады. Геометриялық және магниттік разрядты қысу үдеткіште жүзеге асырылады, бұл электрондарды жеделдететін және фокустайтын потенциал градиентін жасауға мүмкіндік береді. Разрядты екі рет қысу (контрагенттеу) әсерінің арқасында плазманың тығыздығы артады. Разрядтық аралықта түзілетін оттегі плазмасы соленоидтің бөлінетін магнит өрісінде пайда болатын электр өрісі вакуумға өткен кезде жеделдетіледі. Ағындағы иондардың орташа энергиясы электр және газбен жабдықтау режимдерін өзгерту арқылы 20-80 эВ диапазонында реттеледі. Бұл жағдайда ауданы 10 см2 болатын үлгінің бетіндегі иондар мен бейтарап оттегі бөлшектері ағынының тығыздығы (1 5) 1016 см 2 с 1, бұл оттегі атомдары ағынының тиімді (полиимидті эквивалент бойынша 5 эВ энергияға келтірілген) тығыздығына сәйкес келеді – (0,6-8)×1017 см-2·с-1. Сур. 3.14. ММУ ҒЗИЯФ оттегі плазмасының магнитоплазмодинамикалық үдеткіші: 1-анод; 2-ферромагниттік аралық электрод; 3 - қуыс термокатод; 4-соленоид; 5-қосымша вакуумдық сорғы құбыры; 6-қабылдамайтын электромагнит Оттегі атомдары мен молекулаларының бейтарап сәулесін қалыптастыру үшін иондар соленоидтің магнит өрісінің күш сызықтары бойымен плазма ағынынан шығарылады, олар ауытқушы электромагнитпен бұралған 6. Осындай түзілген молекулалық сәуледегі бейтарап бөлшектердің энергиясы ағынның тығыздығы 1014 см-2·с-1 см болған кезде 5-10 эВ деңгейіне дейін төмендейді. Сипатталған үдеткіш негізінде зертханалық сынақ стенді салынды, оның схемасы суретте көрсетілген. 3.15. Стендте 2 бөлікпен бөлінген, 1 вакуумдық камера бар: плазма көзінің 3 бөлімі және 4 өлшеу бөлімі. Плазмалық сәуле 5 үдеткіште, 6 қалыптасады және зарядталған бөлшектердің сепараторы 8 және сумен салқындатылатын бөліктегі тесік арқылы 7 сынамаға енеді. Материалдың үлгісі 9 ұстағышқа бекітіледі, ал оның температурасы 10- 200°С диапазонында сақталады. Сур. 3.15. ҒЗИЯФ ММУ плазмалық-сәулелік стендінің схемасы: 1 – вакуумдық камера; 2 – қалқа; 3 – плазма көзінің бөлімі; 4 – өлшеу бөлімі; 5 – плазма ағыны; 6 – үдеткіш; 7 –үлгі; 8 – зарядталған бөлшектердің сепараторы; 9 – үлгіні ұстаушы; 10 – ион сенсоры; 11 – бейтарап сенсор; 12 – сенсор манипуляторы; 13 – квадруполь анализаторы; 14 – масс- спектрометрдің электронды блогы; 15 – компьютерлік тіркеу жүйесі; 16, 17, 18 – криондар Сәулені диагностикалау 10, 11 ионды және бейтарап компоненттердің сенсорларымен жүзеге асырылады, олар 12 манипуляторға орналастырылған, бұл оларды үлгінің орнына орналастыруға мүмкіндік береді. Иондардың энергетикалық таралуы тежеуіш өрістің үш тізбекті анализаторымен өлшенеді. Молекулалық сәуленің орташа массалық параметрлері энергия мен импульс ағындарының шамаларымен термисторлық болометрмен және айналмалы таразылармен анықталады. Иондық компоненттің массалық құрамы квадрупольдік, масс-спектрометрмен тіркеледі, оның 13 анализаторы камераның фланеціне орнатылады, ал 14 электронды блогы ақпаратты жинау, тіркеу және өңдеудің 15 компьютерлік жүйесіне қосылған. Стендтің вакуумдық жүйесі екі секцияның дифференциалды сорғысымен және криогенді сорғылармен үдеткішпен толтырылған. Камерада оны қыздырусыз вакуумға қол жеткізіледі (3-5)·10-5 Па. Қондырғы жұмысы кезінде 3- секциядағы газ қысымы (1-1,5)·10-2 Па, ал 4 – (3-5)·10-3 Па секциясында плазма түзуші газдың (оттегінің) үлгілік шығыстары кезінде 0,2-0,5 см3·с-1 және қуыс катодтың (аргон немесе ксенонның) жұмыс газдары 0,1-0,2 см3·с-1 құрайды. Модельдеу стендтерінде жасалған сирек кездесетін газ және плазмалық ағындардың сипаттамаларын зерттеу үшін қазіргі уақытта көптеген физикалық әдістер қолданылады, оларды егжей-тегжейлі қарау осы оқу құралының шеңберінен тыс болады. Мұнда біз ағындардың параметрлерін анықтаудың қарапайым әдістерімен танысумен шектелеміз. Орташа параметрлерді өлшеу кезінде динамометриялық және калориметриялық әдістер жиі қолданылады. Бұл әдістерде сезімтал таразылардың көмегімен өзара әрекеттесу күші анықталады. Белгілі бір пішінді денемен ағын және сәуленің бөлшектері калориметрге берілетін энергия. Бұл әдіс сенсор бетіндегі энергия мен импульстің орналасу коэффициенттерінің белгісіздігіне байланысты өте жоғары дәлдікпен сипатталмаса да, олардың қарапайымдылығына байланысты олар бейтарап бөлшектердің сәулелерінің орташа параметрлерін бағалау үшін кеңінен қолданылады. Сур. 3.16. Бейтарап сәулені диагностикалау схемасы: 1 – күш өлшеу тақтасы; 2 – айналдыру таразысы; 3 – жылу қабылдағышы; 4-болометр көпірі Осы әдіспен бейтарап бөлшектердің сәулелік параметрлерін өлшеу схемасы суретте көрсетілген. 3.16. Байламға 1 айналмалы таразының иінтірегіне орнатылған 2, сақиналы пластина және өлшеу көпіріне қосылған 3 ,термисторлы жылу қабылдағышы 4 енгізіледі. Сақиналы пластинаның көмегімен бөлшектердің бетіне соққыларынан пайда болатын қысымның орташа мөлшері өлшенеді, ал жылу қабылдағыштың көмегімен бөлшектердің ағынымен берілетін энергия өлшенеді. Осындай өлшеулердің нәтижелеріне сүйене отырып, бөлшектердің орташа жылдамдығы мен ағынының тығыздығын анықтауға болады. Сур. 3.17. Ағынның масс-спектрометрия схемасы: 1-молекулалық сәуле; 2-анализатор; 3-ион көзінің камерасы; 4-ион көзінің катоды; 5-іріктеу жүйесі; 6-ион детекторы; 7-электронды блок; 8-ақпарат жинау жүйесінің компьютері Ағынның массалық құрамын анықтау масс-спектрометрия әдістерімен жүзеге асырылады, бұл бөлшектерді массаның q зарядқа қатынасы мәні бойынша бөлшектерді талдауға мүмкіндік береді. Масс-спектрометрдің сызбасы көрсетілген 3.17. Бөлшектер 1 ағыны, масс-спектрометр 2 анализаторының кірісіне енеді. Ион көзі камерадан 3 өткенде газдың молекулалары немесе атомдары қыздырылған катод 4 шығарған электрондармен иондалынады және оң потенциалмен үдетіледі. Алынған иондар M / q мәні бойынша кеңістікте немесе уақыт бойынша бөлінетін 5 таңдау жүйесіне жіберіледі. Ағынның иондық компонентін талдау кезінде бөлшектердің иондалуы қажет емес, сондықтан катод өшіріліп, ион сәулесі тікелей таңдау жүйесіне түседі. Берілген M / q мәнімен жүйе шығаратын иондарды детектор 6 тіркейді, оның электрлік сигналы күшейту және алғашқы өңдеу үшін электронды блокқа 7 беріледі. Кейінгі талдауды компьютерлік жүйе 8 жүргізеді. Иондарды таңдау әдісімен ерекшеленетін әртүрлі типтегі масс- спектрометрлер қолданылады: магниттік, уақыттық, радиожиілік, квадруполь және т.б. ең көп таралған-бұл тұрақты және жоғары жиілікті компоненттері бар аралас электр өрісінде иондар қозғалатын квадруполь масс- спектрометрлері (масса сүзгілері). Осы компоненттердің белгіленген қатынасында детекторға тек белгілі бір сорттың иондары түседі. Сур. - 3.18 Квадрупольдік масс-спектрометрмен тіркелген оттегі плазмасы ағынының иондық компонентінің спектрі көрсетілген. Зертханалық және заттай эксперименттерде оттегі атомдарының флюенсін өлшеу үшін үлгі - куәгер әдісі кеңінен қолданылады. Бұл жағдайда флюенс, әдетте, онымен бір мезгілде зерттелетін материал сияқты жағдайларда сәулеленетін эталондық материал үлгісінің салмағын жоғалту бойынша анықталады. Әлемдік практикада эталонды материал ретінде полиимид ("Каптон") қолданылады, ол үшін табиғи ғарыштық эксперименттердің нәтижелері бойынша анықталған эрозия коэффициентінің мәні R = 3×10-24 см3/атом O қабылданды. Оттегі атомдарының энергиясы 5 эВ-тен өзгеше болатын зертханалық эксперименттер жүргізген кезде, куәгерлік үлгі әдісі эквивалентті (тиімді) флюенттің мәнін береді, ол 5 эВ энергиясы бар оттегі атомдарының флюенциясы деп түсінеді, яғни полимидті үлгіні жаппай жоғалтуға дейін барады. жүктеу/скачать 5,17 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|