Спектрометрия ядерного обратного рассеяния протонов как метод исследования процессов модификации поверхностных слоев материалов

• Автор: Бакуи Али
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ГЛАВА I. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
§ 1. Введение
§ 2. Обратное рассеяние протонов однокомпонентной толстой мишенью
§ 3. Обратное рассеяние протонов двухкомпонентной толстой мишенью
§ 4. Определение состава поверхностных слоев с использованием ЯОР как относительного метода
§ 5. Описание экспериментальной установки и методики измерения спектров ЯОР протонов
§ 6. Программное обеспечение элементного послойного анализа поверхности методом спектрометрии ЯОР протонов
§ 7. Выводы
ГЛАВА II. ИЗМЕРЕНИЕ СЕЧЕНИЙ ЯДЕРНОГО ОБРАТНОГО РАССЕЯНИЯ ПРОТОНОВ НА ЯДРАХ АТОМОВ, ВХОДЯЩИХ В СОСТАВ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
§ 1. Введение
§ 2. Определение зависимостей ст(Е) из спектров ЯОР однокомпонентных мишеней
§ 3. Определение зависимостей ст(Е) для О и N из спектров ЯОР двухкомпонентных мишеней
§ 4. Выводы
ГЛАВА III. МЕТОДИКИ СПЕКТРОМЕТРИИ ЯОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ УГЛЕРОДА В МАТЕРИАЛАХ
§ 1. Введение
§ 2. ЯОР-анализ материалов из карбидов металлов
§ 3. ЯОР-анализ полимерных и карбонизированных материалов
§ 4. ЯОР-анализ перераспределения-углерода в никелевом сплаве при электроэрозионной обработке
§ 5. Выводы
ГЛАВА IV. МЕТОД ЯОР ДЛЯ АНАЛИЗА КИСЛОРОДА В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ МАТЕРИАЛОВ
§ 1. Введение
§ 2. Применение относительного метода ЯОР для определения составов двухкомпонентных кислородосодержащих материалов
§ 3. Исследование окисления ванадиевого сплава
§ 4. Исследования микродугового оксидирования алюминиевых сплавов
§ 5. Метод ЯОР для исследования оксидных покрытий на тантале
§ 6. Исследования состава покрытий на поверхности ниобия, получаемых микродуговым оксидированием
§ 7. Выводы
ГЛАВА V. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ АЗОТОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ
§ I. Введение
§ 2. Краткий обзор методов анализа азотированных слоев
§ 3. Анализ спектров ЯОР для азотированных образцов армко-железа
§ 4. Исследование термодиффузионного азотирования армко-железа методами спектрометрии ЯОР протонов и рентгеноструктурного анализа
§ 5. Исследование термодиффузионного азотирования титана методами спектрометрии ЯОР и рентгеноструктурного анализа
§ 6. Исследование структуры ТО4 покрытий методами ЯОР протонов и рентгеноструктурного анализа
§ 7. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
БЛАГОДАРНОСТИ
ПРИЛОЖЕНИЕ

§ 3. Определение зависимостей а(Е) для О и N из спектров ЯОР двухкомпонентных мишеней
Распространенность изотопа кислорода |бО составляет 99,76%. Поэтому определяемое из анализа ЯОР сечение рассеяния относится к 1бО. Энергия Е' 1=6,6 МэВ. Следовательно из анализа спектра ЯОР можно извлечь функцию возбуждения упругого рассеяния в интервале энергий
4,3 - 7,6МэВ.
В качестве толстой мишени использовался окисел вольфрама V03-Спектр ЯОР для такого соединения (Е0=7,7 МэВ, 0=160) представлен на рис.11. Так как рассеяние протонов с энергией 7,7 МэВ на ядрах V/ является резерфордовским, то из анализа спектра ЯОР для У0з нами вычислена зависимость а(Е) для О, представленная на рис. 12 и в таблице ПІ 1 приложения. Измеренная нами зависимость а(Е) находится в хорошем согласии с зависимостью, измеренной в работе [28] с использованием газовой мишени.
Изотопный состав азота: 14М-99,635%, 15М-0,365%. Первое
возбужденное состояние в 14Ы имеет энергию 2,31 МэВ. Однако при 0=160° и Е ~ 7,6 МэВ' <тРР’= мб/ср, что в 50 раз меньше, чем сечение упругого рассеяния. Второе возбужденное состояние в 14Ы при Е*2=3,95 МэВ и сгрр‘=5 мб/ср [29]. Поэтому извлекаемое из спектра ЯОР сечение рассеяния на |4И в интервале энергий 5,6 - 7,6 МэВ можно рассматривать как сечение упругого рассеяния протонов.
Для определения сечения упругого рассеяния протонов ядрами азота для 0=160° нами измерялся спектр ЯОР для нитрида ниобия - МЬИ. На рис.13 представлен спектр ЯОР для 0=160° и Е0=7,6 МэВ.
Для анализа спектра ЯОР от N614 необходимо измерить энергетическую зависимость а(Е) для N6, так как оно при Ео~7,6 МэВ не является резерфордовским. При рассеянии протонов ядрами 93№>