Метод угловой корреляции аннигиляционного излучения в изучении электронной структуры сплавов на основе свинца

• Автор: Ян Лин Аунг
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 100 с. : ил.

1. МЕТОД ПОЗИТРОННОЙ

ДИАГНОСТИКИ ВЕЩЕСТВА

1.1. Основные свойства позитрона и позитрония

1.2. Экспериментальные методики

позитронной диагностики

1.2.1. Метод угловых корреляций аннигиляционного излучения (УКАИ)

1.2.2. Метод измерения Зу - совпадений

1.3. Аннигиляции атома позитрония в веществе

1.4. Особенности аннигиляции позитронов

в металлах и сплавах

Выводы к главе

2. СПЕКТРОМЕТР УГЛОВЫХ КОРРЕЛЯЦИЙ АННИГИЛЯЦИОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
НА БАЗЕ РЕАКТОРА МИФИ
2.1 Блок-схема спектрометра установки
2.2. Спектрометр угловых корреляций
"Квант - Реактор"
2.2.1. Механическая конструкция спектрометра
2.2.2. Электронный тракт регистрации спектрометра
2.2.3. Система автоматики спектрометра
2.3. Методика изготовления источника позитронов на основе изотопа меди
2.3.1. Радиоактивные р+ - изотопы
2.3.2. Источник позитронов на основе
радиоизотопа Медь
2.4. Методика проведетгия экспериментов
Выводы к главе
3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА
СПЕКТРОВ УКАИ
3.1. Вид спектров угловой корреляции ашгигиляционного излучения в металлах и сплавах
3.2. Искажеггия спектров УКАИ
3.2.1. Коррекция спектров УКАИ на распад источника
3.2.2. Коррекция спектров УКАИ на поглощение ашшгиляциошюго излучения в образце
3.2.3. Учет фона при коррекции
3.3. Алгоритм предварительной обработки
и коррекции спектров УКАИ
Выводы к главе

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ СТРУКТУРЫ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ СВИНЦА МЕТОДОМ АННИГИЛЯЦИИ ПОЗИТРОНОВ
4.1. Исследование РЬ-В1 и РЬ-Бп сплавов
в поликристаллическом состоянии
4.1.1. Физико-химические свойства РЬ, В1, Бп и их сплавов
4.1.2. Получение образцов и основные характеристики
РЬ-В1 и РЬ-Бп сплавов
4.2. Модель свободного электрошгого газа
в металлах и сплавах
4.3. Эксперименталыше результаты
по аннигиляции позитронов в РЬ-Ш и РЬ-Бп сплавах в поликристаллическом состоянии
4.4. Исследование РЬ-В1 сплавов в жидком
состоянии
Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Повышение требований к безопасности и надежности работы лдерных реакторов пооуждает к поиску новых носителей, обладающих преимуществами по сравнению с традиционными (вода, натрий и др.).
Одним из таких теплоносителей является жидкий свинец. Жидкий свинец по своим физико-химическим свойствам близок к эвтектическому сплаву свинец-висмут. Накоплен большой объем данных по физикохимическим, теплофизическим и др. Свойствам сплава. Имеется методическая и экспериментальная база, которая используется для обоснования применения свинца в качестве теплоносителя энергетических реакторов типа БРЕСТ-0 Д-300.
В свинце растворяются многие химические элементы и соединения, в том числе и компоненты конструкцишшых материалов. Следствием этого может быть разрушение материалов и нарушение герметичности контура. Эффективное снижение скорости растворения (коррозии) материалов происходит при наличии на поверхностях сталей защитных пленок на основе оксидов железа, хрома. Жидкий свинец заметно взаимодействуют с кислородом. При этом могут образовываться шлаки (фазы, содержащие оксиды самого теплоносителя, компонентов конструкционных сталей и др.), который могут откладываться на поверхностях контура, ухудшать его теплогидравлические характреристики.
В данной работе приведены эксперимеш алыые результаты для образцов двойных систем свинец-висмут в твёрдой и жидкой фазе и свинец-олово в твердой фазе, полученные методом позитронной аннигиляции. Показана применимость теории свободного электронного газа для поликристаллических образцов данных систем.
В последнее время рассматриваются проекты создания реакторов на быстрых нейтронах, в которых предполагается в качестве

ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СПЕКТРОВ УКАИ
ЗЛ Вид спектров угловой корреляции в металлах
Наиболее традиционная методика математической обработки спектров УКАИ основана на простейших физических представлениях функций плотности импульсного распределения аннигилирующих е+-е пар р(р) в виде параболических и гауссовых компонент. Тогда математическая модель спектра УКАИ представляет, в общем случае, суперпозицию кі - параболических и ка - гауссовых компонент:
где: - параметр, численно равный площади соответствующей
компоненты функции р(Р),
1{у(0-0о), 1в) (в~Оо) - форма спектра угловой корреляции
соответствующей компоненты р{Р) с учетом функции разрешения спектрометра;
0о- положение центра симметрии экспериментальной кривой;
В - фон случайных совпадений.
Функция разрешения спектрометра прежде всего определяется его геометрией и шириной зоны аннигиляции позитронов в образце. Она не поддается прямому экспериментальному определению из-за отсутствия в природе источника, испускающего одновременно два у-кванта в строго противоположных направлениях. Ее определяют либо расчетным путем из геометрических рассмотрений [16,28], либо моделированием методом Монте-Карло [27]. Характерная величина углового разрешения составляет 0,5-т 1 мрад.
Спектр УКАИ при аннигиляции позитронов в квазисвободных соударениях с электронами имеет полуширину р]УНМ (ширина спектра на половине высоты) в пределах 5+15 мрад. При аннигиляции атома позитрония в спектре УКАИ появляется интенсивная узкая компонента с шириной ~