Определение радиусов пор и их концентраций в пористом кремнии (стр. 6 )

Для исследуемых материалов методами позитронной аннигиляционной спектроскопии были экспериментально определены такие важные характеристики металлов, как энергия Ферми, удельное число свободных электронов, приходящихся на один атом металла, и их концентрация в зоне проводимости.

Объектами исследования являются образцы сварных соединений с различным содержанием фосфора и с различной степенью облучения. Цель работы с применением метода УРАФ состояла в выяснении влияния нейтронного облучения и последующего отжига на свойства конструкционных материалов (сплавы ), используемых в реакторах. Образцы исследуемых сталей облучались в реакторе института Атомной Энергии им. Курчатова. Химический состав и состояние предназначенных для исследования образцов сталей представлен в табл. 10. В табл.11 и 12 приведены данные исследований методом УРАФ образцов сталей LP реакторов ВВЭР-440 с различным содержанием фосфора, облученные нейтронами до флюенсов 6×1019 н/см2 , облученные и отожженные.

Таблица 10

Параметры спектров УРАФ для образцов чистого железа

мрад	%	эВ	отсечка (мрад.)	%	эВ
9,80± ±0,26	63,92± ±13,00	6,63± ±0,04	5,69	1,26± ±1,70	8,26± ±20
мрад.	%	эВ
16,4± 0,58	34,82± 11,00	18,60± 0,08

Таблица 11

Параметры спектров УРАФ для ряда образцов стали LР

мрад	%	эВ	отсечка (мрад.)	%	эВ
10,00± ±0,38	53,15± ±14,00	6,91± ±0,05	5,97	6,24± ±2,70	9,080± ±5,100
9,39± ±0,39	42,80± ±11,00	6,09± ±0,05	5,63	8,46± ±2,90	8,071± ±3,300
8,94± ±0,37	34,69±±9,10	5,52± ±0,05	5,61	9,68± ±2,70	8,024± ±2,400
11,60± ±0,40	63,65±±17,00	9,23± ±0,06	5,31	15,54± ±3,60	7,177± ±0,820
мрад.	%	эВ
16,40± ±0,60	40,61± ±15,00	18,60± ±0,08
16,20± ±0,47	48,74± ±14,00	18,10± ±0,07
15,00± ±0,33	55,63± ±14,00	15,50± ±0,05
18,80± ±1,70	20,80± ±14,00	24,40± ±0,23

Таблица 12

Химический состав образцов стали LР

Название образца	Fe	C	Si	Mn	P
Содержание, %	~ 97	0,04	0,04	1,12	0,027
U1, эв	7,896	11,264	8,149	7,432	10,56
U2, эв	16,18	24,376	16,34	15,64	19,65
S	Cr	Ni	Mo	Cu	V
0,013	1,42	0,13	0,49	0,16	0,19
10,357	6,764	7,633	7,131	7,724	6,74
23,4	16,49	18,15	15,72	20,29	14,65

Примечание табл. 10-12: , , ()– интенсивности гауссовых компонент, а - интенсивность параболической компоненты в спектрах УРАФ ( - суммарная площадь экспериментального спектра УРАФ, а и – соответственно площади гауссовых и параболической компонент в этом спектре). 1 – Необлученный, 2 - Облучение, поток нейтронов (11,3х1018 ) см-2, 3 - Облучение, поток нейтронов (53,1х1018 ) см-2, 4 - Облучение, поток нейтронов [(56,6х1018)+отжиг] см-2. - первый потенциал ионизации (энергия связи валентного электрона) атома, а - потенциал ионизации заряженного (энергия связи электрона) положительного иона.

В случае чистого железа и сталей спектры УРАФ разлагались на две () и три () компоненты с интенсивностями .и ширинами (табл.11 и 12). Исходя из значений , предпочтение было сделано для случая разложения спектров на три компоненты. Результаты математической обработки спектров УРАФ с помощью программы АСАRFIT (см. табл. 11 и 12) показывают, что во всех образцах сталей имеются высокоинтенсивные гауссовы компоненты с интенсивностями () %, % и энергиями эВ и эВ и параболическая компонента с интенсивностью % и энергией Ферми эВ. По нашему мнению высокоинтенсивные гауссовы компоненты обусловлены аннигиляцией позитронов в основном из нанодефектных состояний в железе и сталях , а параболическая компонента относится к аннигиляции на электронах проводимости (Ферми-газе объектов).

В необлученных образцах (табл.10) и сталях LP (табл.11, п.1) наблюдаются две гауссовы компоненты с интенсивностями % с энергией эВ () и % с энергией эВ () и % с энергией эВ () и % с энергией эВ (). В облученных образцах стали (табл.11, п.2,3) значения значительно уменьшаются с ростом дозы по сравнению со значением необлученного образца, в то время как значения значительно возрастают по сравнению со значением необлученного образца, а значения в свою очередь несколько уменьшаются по сравнению со значениями необлученного образца стали .