Моделирование образования структуры областей видоизмененного вещества при формировании тяжелыми ионами высоких энергий сферических треков
Прохождение тяжелых ионов высоких энергий в твердом теле создает вдоль их траекторий области с измененной структурой материала (треки). Треки различных ионов могут пересекаться, формируя сложную структуру. При помощи химической обработки можно удалить модифицированное вещество и создать разветвленну...
Saved in:
| Date: | 2010 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14942 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Моделирование образования структуры областей видоизмененного вещества при формировании тяжелыми ионами высоких энергий сферических треков / А.Б. Демчишин, А.Ю. Дидык, П.А. Селищев // Вопросы атомной науки и техники. — 2010. — № 1. — С. 3-7. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859736583904690176 |
|---|---|
| author | Демчишин, А.Б. Дидык, А.Ю. Селищев, П.А. |
| author_facet | Демчишин, А.Б. Дидык, А.Ю. Селищев, П.А. |
| citation_txt | Моделирование образования структуры областей видоизмененного вещества при формировании тяжелыми ионами высоких энергий сферических треков / А.Б. Демчишин, А.Ю. Дидык, П.А. Селищев // Вопросы атомной науки и техники. — 2010. — № 1. — С. 3-7. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | Прохождение тяжелых ионов высоких энергий в твердом теле создает вдоль их траекторий области с измененной структурой материала (треки). Треки различных ионов могут пересекаться, формируя сложную структуру. При помощи химической обработки можно удалить модифицированное вещество и создать разветвленную структуру полостей, что значительно увеличивает площадь облучаемой поверхности. В работе моделировалось образование структуры областей модифицированного веществ (или системы полостей, если модифицированное вещество вытравлено) в результате стационарного воздействия ионами высоких энергий. Полагалось, что каждый ион создает свой трек; треки имеют сферическую форму и их образование в любой точке образца равновероятно. Положения треков выбирались случайным образом с использованием метода Монте-Карло. В результате проведенного моделирования найдена зависимость площади эффективной поверхности образца, подвергаемой облучению, и доли модифицированного вещества от флюенса и от размера трека. Установлено, что зависимость эффективной площади поверхности от времени имеет ярко выраженный максимум, положение которого определяется величиной трека.
Проходження важких іонів високих енергій створює уздовж їхніх траєкторій у твердому тілі області зі зміненою структурою матеріалу («треки»). Треки різних іонів можуть перетинатися, при цьому формуючи складну структуру. За допомогою хімічної обробки можна видалити модифіковану речовину и утворити розвинену структуру порожнин, що значно збільшує площу опроміненої поверхні. В роботі моделювалось утворення структури областей модифікованої речовини (чи системи порожнин, якщо модифікована речовина витравлена) в результаті стаціонарного впливу іонами високих енергій. Вважалося, що кожен іон, що налітає, створює трек, треки мають сферичну форму і їх утворення в будьякій точці зразка рівноймовірне. Положення цих областей у матеріалі моделювалося випадковим чином з використанням методу Монте-Карло. У результаті проведеного моделювання знайдена залежність ефективної площі поверхні зразка підданої опроміненню і долі модифікованої речовини від флюенса опромінення і від розміру трека. Встановлено, що залежність ефективної площі поверхні від часу має ярко виражений максимум, положення якого визначається величиною трека.
Passage of high energy heavy ions creates in solids along their trajectories areas with the changed structure of a material (" tracks"). Tracks of various ions can be crossed, forming difficult structure. By means of chemical processing it is possible to remove the modified substance and to create the branched out structure of cavities that considerably increases the irradiated surface area. Formation of modified substances areas structure (or systems of cavities if the modified substance is etched) was modeled as a result of stationary influence by high energy ions in this work. It was supposed that each incident ion creates track, tracks have the spherical form and their formation in any point of the sample equiprobably. Position of these areas in a material was modeled in a random way with use of a Monte-Carlo method. As a result of the realized simulating is search out dependence of the effective surface area which was irradiated and dependence of modified matter part from irradiation fluence and from the radius of track. It has been found that dependence of effective surface area on time has the vividly expressed maximum position which is determined by the size of the track.
|
| first_indexed | 2025-12-01T15:27:34Z |
| format | Article |
| fulltext |
Раздел первый
ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ
И ЯВЛЕНИЙ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ
УДК 539.1.043
МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ОБЛАСТЕЙ
ВИДОИЗМЕНЕННОГО ВЕЩЕСТВА ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ТЯЖЕ-
ЛЫМИ ИОНАМИ ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ СФЕРИЧЕСКИХ ТРЕКОВ
А.Б. Демчишин*, А.Ю. Дидык**, П.А. Селищев*
*Киевский национальный университет им. Тараса Шевченко, Киев, Украина
Е-mail: ma3cs7@gmail.com, selyshchev@mail.univ.kiev.ua;
**Объединенный институт ядерных исследований,
Дубна, Московская область, Россия
E-mail: didyk@jinr.ru
Прохождение тяжелых ионов высоких энергий в твердом теле создает вдоль их траекторий области с из-
мененной структурой материала (треки). Треки различных ионов могут пересекаться, формируя сложную
структуру. При помощи химической обработки можно удалить модифицированное вещество и создать раз-
ветвленную структуру полостей, что значительно увеличивает площадь облучаемой поверхности. В работе
моделировалось образование структуры областей модифицированного веществ (или системы полостей, если
модифицированное вещество вытравлено) в результате стационарного воздействия ионами высоких энер-
гий. Полагалось, что каждый ион создает свой трек; треки имеют сферическую форму и их образование в
любой точке образца равновероятно. Положения треков выбирались случайным образом с использованием
метода Монте-Карло. В результате проведенного моделирования найдена зависимость площади эффектив-
ной поверхности образца, подвергаемой облучению, и доли модифицированного вещества от флюенса и от
размера трека. Установлено, что зависимость эффективной площади поверхности от времени имеет ярко
выраженный максимум, положение которого определяется величиной трека.
ВСТУПЛЕНИЕ
Прохождение тяжелых ионов высоких энергий в
твердом теле создает вдоль их траекторий области с
измененной структурой материала (треки). При этом
может формироваться как квазинепрерывный, так и
прерывистый трек. Например, прерывистые треки
формируются в , когда скорость выделения
энергии на электронные возбуждения превышает
40 кэВ·нм
2NiZr
-1 [1]. Эффективный диаметр трека может
достигать величины до нескольких нанометров (на-
пример, ионы и вдоль своей траектории в
создают цилиндрические треки с радиусом
нм [2,3]). В результате облучения ксеноном в
Pb U
Bi
20r =
InP создаются вытянутые дефекты, имеющие вид
цепочки сфер, расположены они вдоль траектории
ионов на глубине 35…100 нм и 7…10 мкм с диамет-
ром 7…15 нм [4]. Весьма иллюстративными и инте-
ресными являются результаты работы [5], в которой
методом микроскопии высокого разрешения в мо-
нокристаллическомGeS , имплантированном тяже-
лыми ионами с энергиями 5,9…13 МэВ·а.е.м 1− , вы-
явлены скрытые эллиптические треки размером
21,8х15 нм.
При помощи химической обработки возможно в
ряде случаев удалить модифицированное вещество
(например, для , , и 3 5 12Y Fe O 12 19BaFe O 2 4NiFe O
2 4MgFe O [6]). Это приводит к образованию припо-
увеличению площади поверхности материала. Та-
ким образом, создается материал с повышенными
абсорбционными свойствами.
В работе при помощи комп
верхностной пористой структуры и значительному
ьютерного моделиро-
ван
Облуча кубом с
реб
ия исследована динамика изменения эффектив-
ной поверхности, с которой связывают абсорбцион-
ные свойства материалов, в процессе образования
треков. Найдена зависимость площади поверхности
облученного образца от флюенса и размеров трека.
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
емый образец моделировался
ром, равным 100 нм. Одна из граней куба под-
вергалась стационарному радиационному воздейст-
вию. Плотность потока налетающих ионов равна
13 -2 -110 м c⋅ . Полагалось, что каждый налетающий
т трек, т.е. треки в образце создаются че-
рез 0,1 с. Каждый трек имеет форму сферы. При
расчетах радиусы сферы варьировались в диапазоне
1,5…7,5 нм.
Положени
ион создае
я треков в материале моделировались
слу
анного
вещ
ва усложняется, образуя разветвленную структуру.
чайным образом с использованием метода Мон-
те-Карло. При этом рассматривалось равновероят-
ное распределение треков в объеме образца.
По мере облучения области модифициров
ества отдельных треков перекрываются, вслед-
ствие чего форма области видоизмененного вещест-
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2010. №1.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (95), с. 3-7.
3
mailto:ma3cs7@gmail.com,selyshchev@mail.univ.kiev.ua
mailto:didyk@jinr.ru
Для расчета площади поверхности, ограничи-
вающей области модифицированного вещества и
имеющих выход к грани, подвергнутой облучению,
и в общем для расчета объема всего множества соз-
даваемых сферических полостей и их кластеров ис-
пользуется метод включений-исключений, который
реализуется формулой
,
, , ,
...
i i
ii
S S S S= − +∑ ∑∑U Ii j
i j i j
i j k
i j i j k k i k j
S S S
≠
≠ ≠ ≠
+ −∑∑ ∑ I I
(1)
где - объем или площадь одно
п о и
объем или площадь двукратного пересече-
кратног
и при расче
чение сфер, а для
сче
был
дем объем и чения сфе-
рически
iS , jS , kS й сфериче-
ской ол ст ; i
i
SU - объем или площадь структу-
ры, созданной п ечением сферических полостей;
i j
ния сфер; i j kS S SI I - объем или площадь трех-
о пересечения сфер и т.д.
В модел те объема всех полостей учи-
тывается только двукратное пересе
рас
ерес
S SI -
чета площади поверхности системы сферических
полостей учитывается двукратное и трехкратное
пересечения сфер.
В силу трансляционной симметрии граничные
условия для модели ра та эффективной площади
и такими, что выходящие за границы образца
части сферических полостей не учитывались.
ОБЪЕМ И ПЛОЩАДЬ ПОВЕРХНОСТИ
ПЕРЕСЕЧЕНИЯ СФЕР
Чтобы воспользоваться формулой (1), най-
площадь поверхности пересе
х полостей, площади поверхности и объемы
частей сферы, что пересекаются с плоскостью
(рис.1).
dVi
2
idS
Рис. 1. Плоскостное сечение перекрывания сфер:
R - радиус сфер; Dij – расстояние между
Дл ости
пересечении двух с лостей имеем вы-
раж
их центрами
я нахождения объема и площади поверхн
ферических по
ения:
2(2 ) (4 )
12 ij ijR D R DdVi
π
− += , (2)
)j , (3)
где - объем пересечения двух сфер, а
его площадь поверхности
2 2 (2i idS R R Dπ= −
dVi 2dSi -
; R - радиус сферы;
Dij – расстояние между центрами сфер.
Рис.2. Плоскостное сечение перекрытия сферы с
поверхностью. R - радиус сферы, Z – расстояние от
центра сферы к грани
Для нахождения объема и площади поверхн ти
(р -
ос
ис. 2) части сферы, отсекаемой плоскостью, име
ем:
2( ) (2 )R
3
Z R ZdV π
j = − + ; (4)
2 ( )R R ZdS j π= − ; (5)
2 2(per R ZdS j π= − ,)
где
(6)
dV j - объем, а dS j - площадь поверхности
й с гранью образца, подверг-
части сферической полости вне образца в результате
пересечения последне
нутой облучению; perdS j - площадь пересечения
й сферической полости с гранью образца, под-j -
вергнутой облучению; R - радиус первичной сферы;
Z – расстояние от центра сферы до грани.
Рис.3. Плоскостное сечение троекратного пере-
крытия сфер: a, b, c – расстояния между центрами
сфер B и C, A и C, A и B соответственно
Площадь поверхности пересечения трех ери-
ческих полостей (рис.3) определяется выражениями:
сф
4
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Y - ширина, нм
Z
- г
лу
би
на
, н
м
T=20 с; R=5 нм; X=50 нм
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Z
- г
лу
би
на
, н
м
Y - ширина, нм
T=44,4 с; R=5 нм; X=50 нм
3 2
1 2
1 14 (
tan( ) tan( )
1
R
aw Rq bw Rq
a
dSi = + +
+
3 1an( ) tan(2 )
);
tan(2 ) tan(2 )
cw Rq w q
b c
w q w q
+ +
2 3
) 2 (
t
R+ − (7)
За время T = 20 с достаточно мало областей ви-
доизмененного вещества граничит с облученной
поверхностью (см. рис. 4,а). За время T = 44,4 с по-
явл
2 2 2 2 4 4 4 2 2 2
2 2 2
1
2 2 2
2
2 2 2
3
( 2( ))
( );
( );
( ),
w R a b c a b c a b c
q a b c a
q b c a b
q c a b c
= + + − + + −
= + −
= + −
= + −
;
(8)
где площадь поверхности пересечения трех
сфер, а R - радиусы сфер; a, b, c – расстояния
центрами сфер.
ИЗМЕНЕНИЕ ПЛОЩАДИ ОБЛУЧАЕМОЙ
ПОВЕРХНОСТИ В ПРОЦЕССЕ
лярной облучаемой поверхности,
п
с
ества, которые сформиро-
м
чения. Эффективная
яются сложные области модифицированного
вещества, образованные несколькими треками, од-
нако после травления эффективная лощадь по-
верхности вырастет лабо, в основном за счет об-
ластей, что лежат у подвергаемой облучению по-
верхности (см. рис. 4,б).
За время T = 140 c происходит прорастание и
выход на облучаемую поверхность кластеров с из-
мененной структурой вещ
вал
3
idS -
ись в объе е образца вследствие наложения не-
скольких треков (см. рис. 4,в).
При достижении времени T = 200 c происходят
процессы полной или почти полной модификации
вещества в результате облу
пло
между
ОБЛУЧЕНИЯ
На рис. 4, а-г приведено сечение образца плоско-
стью, перпендику
щадь достигает своего максимума и начинает
уменьшаться (см. рис. 4,г).
при разном времени облучения. Черным цветом
обозначены области модифицированного вещества.
б а
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Z
- г
лу
би
на
, н
м
; R=5
Y - ширина, нм
T=140 с нм; X=50 нм
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Z
- г
лу
би
на
, н
м
200 с
Y - ширина, нм
T= ; R=5 нм; X=50 нм
Рис. 4. Распределени видоизмененных областей, образующихся в сечении длины образца X=50 нм,
радиусом R= м за время T=20 c (а); 44,4 c (б); 140 c (в); 200 c (г) со ветственно
е
5 н
в г
от
5
На рис. 5,а и б приведены зависимости средних
значений доли модифицированного вещества и эф-
фективной площади поверхности облученного об-
разца и их дисперсий от времени облучения. Усред-
нение проводилось по независимым реализациям.
Доля видоизмененного вещества, созданного
треками налетающих ионов по мере облучения, мо-
нотонно растет и достигает насыщения.
Площадь эффективной поверхности материала
со временем облучения возрастает, достигает мак-
симального значения, а затем уменьшается. Можно
выделить три стадии этой зависимости: медленный
рост, резкий рост, стадия спада. Медленный рост
площади облучаемой поверхности объясняется тем,
что малая доля треков начинается на поверхности,
большая часть областей модифицированного веще-
ства пока на поверхность выхода не имеет (см. рис.
4, а, б).
Резкое возрастание эффективной площади облу-
чаемой поверхности происходит в результате про-
растания и выхода на нее кластеров модифициро-
ванного вещества (см. рис. 4,в).
Стадия спада эффективной площади поверхно-
сти связана с полной или почти полной модифика-
цией вещества облучаемого образца налетающими
ионами (см. рис. 4,д).
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
0
5
10
15
20
25
30
35
2
1
1 Lmax=100 нм; T=200 с; R=5 нм
2 дисперсия
Д
ол
я
мо
ди
фи
ци
ро
ва
но
го
в
ещ
ес
тв
а,
%
Время облучения, c
Рис. 5. Зависимость доли модифицированного вещества материала (a) и эффективной площади
поверхности (б) от времени радиационного легирования тяжелыми высокоэнергетическими ионами
0 50 100 150 200
10
100
1000
5
4
3
2
1
Время облучения, c
У
ве
ли
че
ни
е
по
ве
рх
но
ст
и,
%
1 1,5 нм
2 3,5 нм
3 4,5 нм
4 6 нм
5 7,5 нм
Hа рис. 6 приведена зависимость площади эф-
фективной поверхности образца от времени облуче-
ния и от радиуса треков (начальных образований
модифицированного вещества). Величина макси-
мального значения эффективной площади поверх-
ности и время достижения этого максимума меня-
ются немонотонно с ростом радиуса треков.
Рис. 6. Зависимость площади эффективной поверх-
ности от времени радиационного легирования тя-
желыми высокоэнергетическими ионами
(флюенса падающего энергетического пучка)
и радиуса треков
ВЫВОДЫ
Таким образом, численным моделированием ди-
намики образования областей видоизмененного ве-
щества вследствие прохождения в нем тяжелых вы-
сокоэнергетических ионов установлено, что облуче-
ние (при последующем травлении) приводит к за-
метному увеличению площади облучаемой поверх-
ности, дозовая зависимость которой имеет ярко вы-
раженный максимум. Данная зависимость чувстви-
тельна к размерам треков, которые определяются
энергией налетающего иона, а точнее потерями его
энергии при прохождении через вещество.
ЛИТЕРАТУРА
1. A. Barbu, A. Dunlop, D. Lesueur, R.S. Aver-
back. Latent Tracks Do Exist in Metallic Materials//
Europhysics Letters. 1991, №15, p. 37-42.
R.S. Aver-
back. Latent Tracks Do Exist in Metallic Materials//
Europhysics . 1991, №15, p. 37-42. Letters
2. H. Dammak, A. Dunlop, D. Lesueur. Phase
transformation induced by swift heavy ion irradiation of
pure metals // Nuclear Instruments and Methods in
Physics Research. 1996, Section B, v. 107, p. 204-211.
3. M. Dufour, C. Paumier, E. Toulemonde. Tran-
sient Thermodynamic Model for Track Formation in
Amorphous Metallic Alloys// Radiation effects and de-
fects in solids. 1993, v. 126, N 1/4, p. 119.
4. Л.А. Власукова, А.А. Комаров, Ф.Ф. Комаров
// Труды IX Межнац. совещ. "Радиационная физика
твердого тела". Севастополь, 1999, т. 1, с. 252.
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1
2
1 Lmax=100 нм; T=200 с; R=5 нм;
2 дисперсия
У
ве
ли
че
ни
е
пл
ощ
ад
и
по
ве
рх
но
ст
и,
%
Время облучения, c
а б
6
http://www.iop.org/EJ/search_author?query2=A%2e%20Dunlop&searchfield2=authors&journaltype=all&datetype=all&sort=date_cover&submit=1
http://www.iop.org/EJ/search_author?query2=D%2e%20Lesueur&searchfield2=authors&journaltype=all&datetype=all&sort=date_cover&submit=1
http://www.iop.org/EJ/search_author?query2=R%2e%20S%2e%20Averback&searchfield2=authors&journaltype=all&datetype=all&sort=date_cover&submit=1
http://www.iop.org/EJ/search_author?query2=R%2e%20S%2e%20Averback&searchfield2=authors&journaltype=all&datetype=all&sort=date_cover&submit=1
http://www.iop.org/EJ/search_author?query2=R%2e%20S%2e%20Averback&searchfield2=authors&journaltype=all&datetype=all&sort=date_cover&submit=1
http://www.iop.org/EJ/search_author?query2=R%2e%20S%2e%20Averback&searchfield2=authors&journaltype=all&datetype=all&sort=date_cover&submit=1
http://adsabs.harvard.edu/abs/1996NIMPB.107..204D
http://adsabs.harvard.edu/abs/1996NIMPB.107..204D
http://adsabs.harvard.edu/abs/1996NIMPB.107..204D
5. J. Vetter, R. Scholz, N. Angert. Investigation of
latent tracks from heavy ions in GeS crystals by high
resolution TEM// Nuclear Instruments and Methods in
Physics Researc. 1994, Section B, v. 91, Issue 1-4,
p. 129-133.
6. Ch. Houpert. Transition from localized defects to
continuous latent tracks in magnetic insulators irradiated
by high energy heavy ions: A HREM investigation//
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research.
1989, Section B, v. 39, Issue 1-4, p. 720-723.
Статья поступила в редакцию 24.10.2008 г.
МОДЕЛЮВАННЯ УТВОРЕННЯ СТРУКТУРИ ОБЛАСТЕЙ ВИДОЗМІНЕНОЇ РЕЧОВИНИ
ПРИ ФОРМУВАННІ ВАЖКИМИ ІОНАМИ ВИСОКИХ ЕНЕРГІЙ СФЕРИЧНИХ ТРЕКІВ
А.Б. Демчишин, О.Ю. Дідик, П.О. Селищев
Проходження важких іонів високих енергій створює уздовж їхніх траєкторій у твердому тілі області зі
зміненою структурою матеріалу («треки»). Треки різних іонів можуть перетинатися, при цьому формуючи
складну структуру. За допомогою хімічної обробки можна видалити модифіковану речовину и утворити
розвинену структуру порожнин, що значно збільшує площу опроміненої поверхні. В роботі моделювалось
утворення структури областей модифікованої речовини (чи системи порожнин, якщо модифікована речови-
на витравлена) в результаті стаціонарного впливу іонами високих енергій. Вважалося, що кожен іон, що на-
літає, створює трек, треки мають сферичну форму і їх утворення в будь-якій точці зразка рівноймовірне.
Положення цих областей у матеріалі моделювалося випадковим чином з використанням методу Монте-
Карло. У результаті проведеного моделювання знайдена залежність ефективної площі поверхні зразка під-
даної опроміненню і долі модифікованої речовини від флюенса опромінення і від розміру трека. Встанов-
лено, що залежність ефективної площі поверхні від часу має ярко виражений максимум, положення якого
визначається величиною трека.
MODELING OF CREATION OF MODIFIED SUBSTANCE AREAS STRUCTURE IN THE
FORMATION OF SPHERICAL TRACKS BY HEAVY IONS OF HIGH ENERGY
A.B. Demchyshyn,A.Yu. Didyk, P.A. Selyshchev
Passage of high energy heavy ions creates in solids along their trajectories areas with the changed structure of a
material (" tracks"). Tracks of various ions can be crossed, forming difficult structure. By means of chemical proc-
essing it is possible to remove the modified substance and to create the branched out structure of cavities that con-
siderably increases the irradiated surface area. Formation of modified substances areas structure (or systems of cavi-
ties if the modified substance is etched) was modeled as a result of stationary influence by high energy ions in this
work. It was supposed that each incident ion creates track, tracks have the spherical form and their formation in any
point of the sample equiprobably. Position of these areas in a material was modeled in a random way with use of a
Monte-Carlo method. As a result of the realized simulating is search out dependence of the effective surface area
which was irradiated and dependence of modified matter part from irradiation fluence and from the radius of track.
It has been found that dependence of effective surface area on time has the vividly expressed maximum position
which is determined by the size of the track.
7
1. A. Barbu, A. Dunlop, D. Lesueur, R.S. Aver-back. Latent Tracks Do Exist in Metallic Materials// Europhysics Letters. 1991, №15, p. 37-42.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-14942 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-01T15:27:34Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Демчишин, А.Б. Дидык, А.Ю. Селищев, П.А. 2010-12-29T18:22:52Z 2010-12-29T18:22:52Z 2010 Моделирование образования структуры областей видоизмененного вещества при формировании тяжелыми ионами высоких энергий сферических треков / А.Б. Демчишин, А.Ю. Дидык, П.А. Селищев // Вопросы атомной науки и техники. — 2010. — № 1. — С. 3-7. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14942 539.1.043 Прохождение тяжелых ионов высоких энергий в твердом теле создает вдоль их траекторий области с измененной структурой материала (треки). Треки различных ионов могут пересекаться, формируя сложную структуру. При помощи химической обработки можно удалить модифицированное вещество и создать разветвленную структуру полостей, что значительно увеличивает площадь облучаемой поверхности. В работе моделировалось образование структуры областей модифицированного веществ (или системы полостей, если модифицированное вещество вытравлено) в результате стационарного воздействия ионами высоких энергий. Полагалось, что каждый ион создает свой трек; треки имеют сферическую форму и их образование в любой точке образца равновероятно. Положения треков выбирались случайным образом с использованием метода Монте-Карло. В результате проведенного моделирования найдена зависимость площади эффективной поверхности образца, подвергаемой облучению, и доли модифицированного вещества от флюенса и от размера трека. Установлено, что зависимость эффективной площади поверхности от времени имеет ярко выраженный максимум, положение которого определяется величиной трека. Проходження важких іонів високих енергій створює уздовж їхніх траєкторій у твердому тілі області зі зміненою структурою матеріалу («треки»). Треки різних іонів можуть перетинатися, при цьому формуючи складну структуру. За допомогою хімічної обробки можна видалити модифіковану речовину и утворити розвинену структуру порожнин, що значно збільшує площу опроміненої поверхні. В роботі моделювалось утворення структури областей модифікованої речовини (чи системи порожнин, якщо модифікована речовина витравлена) в результаті стаціонарного впливу іонами високих енергій. Вважалося, що кожен іон, що налітає, створює трек, треки мають сферичну форму і їх утворення в будьякій точці зразка рівноймовірне. Положення цих областей у матеріалі моделювалося випадковим чином з використанням методу Монте-Карло. У результаті проведеного моделювання знайдена залежність ефективної площі поверхні зразка підданої опроміненню і долі модифікованої речовини від флюенса опромінення і від розміру трека. Встановлено, що залежність ефективної площі поверхні від часу має ярко виражений максимум, положення якого визначається величиною трека. Passage of high energy heavy ions creates in solids along their trajectories areas with the changed structure of a material (" tracks"). Tracks of various ions can be crossed, forming difficult structure. By means of chemical processing it is possible to remove the modified substance and to create the branched out structure of cavities that considerably increases the irradiated surface area. Formation of modified substances areas structure (or systems of cavities if the modified substance is etched) was modeled as a result of stationary influence by high energy ions in this work. It was supposed that each incident ion creates track, tracks have the spherical form and their formation in any point of the sample equiprobably. Position of these areas in a material was modeled in a random way with use of a Monte-Carlo method. As a result of the realized simulating is search out dependence of the effective surface area which was irradiated and dependence of modified matter part from irradiation fluence and from the radius of track. It has been found that dependence of effective surface area on time has the vividly expressed maximum position which is determined by the size of the track. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах Моделирование образования структуры областей видоизмененного вещества при формировании тяжелыми ионами высоких энергий сферических треков Моделювання утворення структури областей видозміненої речовини при формуванні важкими іонами високих енергій сферичних треків Modeling of creation of modified substance areas structure in the formation of spherical tracks by heavy ions of high energy Article published earlier |
| spellingShingle | Моделирование образования структуры областей видоизмененного вещества при формировании тяжелыми ионами высоких энергий сферических треков Демчишин, А.Б. Дидык, А.Ю. Селищев, П.А. Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах |
| title | Моделирование образования структуры областей видоизмененного вещества при формировании тяжелыми ионами высоких энергий сферических треков |
| title_alt | Моделювання утворення структури областей видозміненої речовини при формуванні важкими іонами високих енергій сферичних треків Modeling of creation of modified substance areas structure in the formation of spherical tracks by heavy ions of high energy |
| title_full | Моделирование образования структуры областей видоизмененного вещества при формировании тяжелыми ионами высоких энергий сферических треков |
| title_fullStr | Моделирование образования структуры областей видоизмененного вещества при формировании тяжелыми ионами высоких энергий сферических треков |
| title_full_unstemmed | Моделирование образования структуры областей видоизмененного вещества при формировании тяжелыми ионами высоких энергий сферических треков |
| title_short | Моделирование образования структуры областей видоизмененного вещества при формировании тяжелыми ионами высоких энергий сферических треков |
| title_sort | моделирование образования структуры областей видоизмененного вещества при формировании тяжелыми ионами высоких энергий сферических треков |
| topic | Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах |
| topic_facet | Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14942 |
| work_keys_str_mv | AT demčišinab modelirovanieobrazovaniâstrukturyoblasteividoizmenennogoveŝestvapriformirovaniitâželymiionamivysokihénergiisferičeskihtrekov AT didykaû modelirovanieobrazovaniâstrukturyoblasteividoizmenennogoveŝestvapriformirovaniitâželymiionamivysokihénergiisferičeskihtrekov AT seliŝevpa modelirovanieobrazovaniâstrukturyoblasteividoizmenennogoveŝestvapriformirovaniitâželymiionamivysokihénergiisferičeskihtrekov AT demčišinab modelûvannâutvorennâstrukturioblasteividozmínenoírečovinipriformuvannívažkimiíonamivisokihenergíisferičnihtrekív AT didykaû modelûvannâutvorennâstrukturioblasteividozmínenoírečovinipriformuvannívažkimiíonamivisokihenergíisferičnihtrekív AT seliŝevpa modelûvannâutvorennâstrukturioblasteividozmínenoírečovinipriformuvannívažkimiíonamivisokihenergíisferičnihtrekív AT demčišinab modelingofcreationofmodifiedsubstanceareasstructureintheformationofsphericaltracksbyheavyionsofhighenergy AT didykaû modelingofcreationofmodifiedsubstanceareasstructureintheformationofsphericaltracksbyheavyionsofhighenergy AT seliŝevpa modelingofcreationofmodifiedsubstanceareasstructureintheformationofsphericaltracksbyheavyionsofhighenergy |