Удаление водорода из конструкционных материалов под действием ускоренных электронов

Введение 3
1. Радиационно-стимулированная десорбция 5
1.1 Основные механизмы радиационно-стимулированной десорбции газов 5
1.2 Радиационно-стимулированный выход водорода при разных энергиях электронов 8
1.3 Выход дейтерия и водорода из металлов под действием рентгеновского излучения 9
Выводы 11
2. Постановка задачи и методы исследования. 12
2.1 Подготовка образцов 12
2.2 Насыщение водородом (метод электролита) 12
2.3 Установка для исследования процесса термо- и радиационно-стимулированного выхода водорода 13
2.3.1 Описание установки 13
3. Анализ полученных результатов 15
Список литературы 16

Весь текст будет доступен после покупки

Как известно, водород, находящийся в металлах, радикально изменяет свойства последнего. Со времен выхода в свет работы появилось большое количество исследований проблем, выделенных в качестве основополагающих в предисловии редактора перевода [1]. В частности, при действии радиационных, управляя концентрацией водорода в объем твердого тела можно создать неравновесную термодинамическую систему, синтез которых традиционными методами невозможно. В современное время такие проблемы имеют очень практическое значение для исследования разных научных направлений, поскольку в этом случае удается достичь глубокой, управляемой перестройки металлов и сплавов на различных уровнях их строения [2].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Радиационно-стимулированная десорбция
1.1 Основные механизмы радиационно-стимулированной десорбции газов
С помощью электронного возбуждения десорбция адсорбированных частиц осуществляется путём стимуляции фотонами или электронами. Но использование электронов более распространено и более старше. Электронно-стимулированная десорбция описает в общем смысле для обозначения физических и химических изменений в приповерхностной области конструкционных материалов. А при действии радиационно-стимулированных тепловые эффекты, которые проводят к изменениям физическим и химическим, производят.
Наблюдаться, что целый ряд электронно-стимулированных процессов происходит на поверхности, включая переход из одного связанного состояния в другое состояние, например, в диссоциацию. Поскольку относительно легко детектируются заряженные частицы, противоположные по знаку падающим электронам (и испущенным вторичным электронам), то заметное большинство работ проводилось по эмиссии положительных ионов. Все эти эффекты наблюдаются при низких плотностях мощности потока электронов (10 – 10-1Вт/м-2), так что эффекты нагрева поверхности слишком малы, чтобы быть замеченными или чтобы вызвать термическую десорбцию.
Процесс столкновения между электроном и частицами адсорбата является изолированным актом. А возможные механизмы испускания ионов – прямая передача импульса от бомбардирующих электронов к частицам адсорбата аналогичны процессам газофазной ионизации – диссоциации. Закон сохранения энергии и импульса покажут, что прямая передача импульса от медленных (<500эВ) электронов адсорбату слишком мала для объяснения большинства наблюдаемых процессов. Максимальная кинетическая энергия E, передаваемая свободной частице описывается:
,
где, m – масса свободной частицы, me - масса электрона, Es - начальная кинетическая энергия.

Рис. 1.1 Схематические потенциальные кривые взаимодействия между поверхностью М атомом A и между поверхностью М и ионом А+. Возможный электронный переход в А+, приводящий ЭСД, показан заштрихованной областью. 1 - франк-кондоновская область; 2 распределение ионов по энергии; 3 – распределение вероятности возможных расстояний [4].
По аналогии с двухатомной молекулой потенциальная энергия взаимодействия между поверхностью металла-подложки M и атомом адсорбата A показана на рис 1.1. Это краевая описывает нижайшее связанное состояние системы металл – адсорбат. Ed(A) является энергией связи атома A. Верхняя кривая соответствует состоянию M+A++e-. На больших расстояниях от поверхности эти кривые различаются лишь сдвигом по энергии на величину ионизационного потенциала свободного атома Ei(A). После бомбардировки электронами могут происходить переходы из связанного состояния M+A в состояние с отталкивающим потенциалом на верхней кривой.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Г. Алефельда и И. Фекля.Водород в металлах / Под редМ.: Мир, 1981. 432 с
2. Овчинников В.В.// УФН. 2008. Т. 178. No 9. С. 991–1001.
3. Ю.П. Черданцев, И.П. Чернов, Ю.И. Тюрин.Методы исследования систем металл-водород: учебное пособие / Томск: Изд-во ТПУ,2008.-286С.
4. Д. Вудраф, Т. Делчар, Современные методы исследования поверхности: Пер. с англ. – М., Мир,1989. -564 с.
5. Тюрин Ю.И., Чернов И.П. Аккумулирующие свойства материалов в твердом теле. – М.: Энергоатомиздат. 2000.2008 с.

Весь текст будет доступен после покупки