КОМПЛЕКС ПОЗИТРОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРНЫХ

Р.С. Лаптев, Ю.С. Бордулев, В.Н. Кудияров и А.М. Лидер 

Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 

Россия, г.Томск, пр. Ленина, 30, 634050 

E-mail: 

laptevrs@tpu.ru

 

Одной  из  центральных  проблем  водородной  энергетики  является  хранение  и  транспортировка 

материалам накопителям предъявляются высокие эксплуатационные требования, связанные с объемным 

и  массовым  содержанием  водорода,  условиями  гидрирования-дегидрирования,  а  также  с  циклической 

стабильность. Особую роль в этих процессах играют структурные дефекты, при этом накопление дефектов 

не только существенно снижает емкость по водороду в процессе гидрирования/дегидрирования, но также 

может  быть  использовано  для  создания  эффективных  ловушек  для  водорода  [1,2].  Таким  образом, 

необходимо изучать механизмы и динамику возникновения дефектов, превращения одного типа в другой, 

причины  их  укрупнения  и  исчезновения,  миграции  по  поверхности  и  объему  исследуемого  материала, 

важно  устанавливать  реальные  размеры  и  концентрацию  дефектов,  а  также  выявлять  параметры  их 

влияния на другие физико-механические свойства. Для решения данных исследовательских задач в ТПУ 

был  разработан  уникальный  комплекс  позитронной  спектроскопии,  структурная  схема  которого 

представлена на  рисунке 1. 

 

Рис. 1. Схема комплекса позитронной спектроскопии: ФЭУ - фотоэлектронный умножитель,  

ППД - полупроводниковый детектор, Блок ВН - блок управления высоким напряжением,  

ВТ печь - высокотемпературная печь, ПК - персональный компьютер 

 

В  качестве  источника  используется  изотоп  меди-64  (

64

Cu),  поскольку  он  практически  не 

изготавливается  на  исследовательском  ядерном  реакторе  ИРТ-Т  ТПУ  путем  облучения  тепловыми 

нейтронами  стабильного  изотопа  63Cu(n,γ)64Cu.  Разработанный  комплекс  позволяет  проводить  анализ 

временного распределения аннигиляции позитронов (ВРАП), доплеровского уширения аннигиляционной 

линии  (ДУАЛ),  совпадающего  доплеровского  уширения  аннигиляционной  линии  (СДУАЛ),  время-

импульсной корреляции (ВИК). Временное разрешение модуля ВРАП 224±3 пс (средняя скорость счета 

85±8  соб./с.),  энергетическое  разрешение  модуля  ДУАЛ  1,8±0,1  кэВ  (средняя  скорость  счета  491±75 

соб.\с). 

Работа  выполнена  при  финансовой  поддержке  Государственного  задания  «Наука»  в  рамках 

научного проекта № FSWW–2020–0017.