Динамическая реакция металлов при облучении мощным ионным пучком для модификации повехности

Description

Литературный перевод. Dynamic response of metals under high-intensity pulsed ion beam irradiation for surface modification. Elseiver. Nuclear Instruments and Metods in Physics Research B Volume 272, 1 February 2012, c. 454-457Для характеристики ударной волны в титановых мишения при их облучении мощным ионным пучком (МИП) с плотностью тока до 400 А/см2, ускоряющим напряжением 350 кВ и длительностью импульса 150 нс. использовался тонкий плоский керамический пьезоэлектрический датчик из титаната циркония. Значение сигнала ударной волны увеличивалось с увеличением мощности облучения, рост был небольшим при 100 В и 200-300 А/см2, затем происходило быстрое увеличение в 4 раза при облучении с плотностью тока 400 А/см 2. Измеренные ударные волны объяснялись при анализе пространственно временных распределений. Генерация и распространение ударных волн может являться атрибутом набора термодинамических эффектов при облучении МИП металлических мишеней, в которых возникает тепловой удар вследствии сверхбыстрых процессов нагрева/охлаждения и возникновения импульса отдачи пи абляции, комбинация этих явлений вносит свой вклад в возникновение ударных волн, зависящих от мощности облучения. Также это показывает, что происходит быстрое затухание ударных волн при их распространении от поверхности облучения образца до границы мишень/датчик. Большое количество энергии ударной волны эффективно преобразуется и рассеивается при пластической деформации и/или образовании дефектов в облучаемых материалах. Динамическая реакция металлических материалов при облучении МИП считается эффективным инструментом модификации поверхности металлов и сплавов на глубинах, превышающих длину свободного пробега ионов.