Зоны генерации рентгеновского излучения и вторичных электронов в полимерных системах

• Автор: Виноградов, Артем Евгеньевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 121 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Взаимодействие электронного пучка с веществом

1.2 Параметры области диссипации энергии электронного

зонда.

1.3 Методы основанные на решении уравнения переноса

1.4 Методы смешанного моделирования.

1.5 Метод МонтеКарло.

1.6 Условия возбуждения информативных сигналов

1.7 Элементарные процессы повреждения в органических соединениях .

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА С ПОЛИМЕРАМИ.
2.1. Исходные положения модели
2.2 Алгоритм построения электронных траекторий в веществе .
2.3 Программная реализация процесса взаимодействия
2.4. Рождение и траектории движения вторичных электронов .
2.5. Вычисление эмиссии рентгеновского излучения
ГЛАВА 3. ЗОНЫ ГЕНЕРАЦИИ ВТОРИЧНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ И РЕНТГЕНОВСКИХ КВАНТОВ
3.1 Вторичные электроны.
3.2 Зона генерации рентгеновского излучения.
3.3. Экспериментальные измерения зон генерации
ГЛАВА 4. ЗОНЫ ГЕНЕРАЦИИ ВТОРИЧНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ В
ГРАДИЕНТНЫХ СТРУКТУРАХ.
ГЛАВА 5. ЗОНА ГЕНЕРАЦИИ И РАДИАЦИОННАЯ
ДЕСТРУКЦИЯ ПОЛИМЕРОВ
5.1 Структурноконцентрационные изменения в зоне генерации вторичных электронов и рентгеновского излучения
5.2 Распределение поглощенной дозы по сечению зон генерации излучения.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Полученные данные по размерам зон генерации вторичных электронов и рентгеновского излучения могут быть использованы как справочная информация в решении практических задач в различных областях полимерного материаловедения. Построенная модель может использоваться для предсказания размеров зон генерации вторичных электронов и рентгеновских квантов различных полимерных веществ, как с градиентом концентрации, так и без него. Компьютерную модель взаимодействия электронного пучка с легкими полимерными матрицами. Размеры зон генерации для полиолефинов и галогенсодержащих полимеров при разных ускоряющих напряжениях первичного электронного пучка 5 КэВ. Линейную корреляционную зависимость между расчетными и экспериментальными значениями параметров зон генерации. Результаты расчетов искажений зон генерации в градиентах состава концентрации. Информацию о радиационнохимических повреждениях в зонах генерации рентгеновского излучения и вторичных электронов. Возможность использования разработанной модели для расчета распределения дозы по продольному и поперечному сечению зоны генерации. Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих Всероссийских и Международных конференциях Конференция молодых ученых ИФХ РАН Некоторые проблемы физической химии Москва г. Международная научнотехническая конференция Приборостроение Винница Алупка XII Всероссийская конференция Структура и динамика молекулярных систем Яльчик , Научнотехническая конференция Института физической химии РАН, Москва, . ГЛАВА 1. В литературном обзоре рассматриваются основные процессы, протекающие при взаимодействии электронного пучка с веществом. Взаимодействие электронного пучка с веществом Все взаимодействия, между атомами мишени и падающими на нее электронами, можно разделить на упругие и неупругие 1 рис. Упругие взаимодействия возникают при столкновениях электронов с атомными ядрами так как энергетические расстояния между ядерными уровнями МэВ намного превышают энергии электронов, с которыми имеют дело в микрозондовом анализе 5 кэВ, вероятность обмена энергией между падающим электроном и ядром незначительна. Сильное же кулоновское взаимодействие отклоняет электроны, масса которых заметно меньше массы ядра. Ер2 1. Отметим, что это уравнение основано, в сущности, на модели Резерфорда для рассеяния альфачастиц. Рис. Процессы, возникающие при взаимодействии электронного пучка с веществом. Обычно углы рассеяния электронов составляют около 5, но они могут изменяться от 0 до 0 2. Неупругое рассеяние возникает при взаимодействии первичных электронов и электронов, находящихся на атомных орбитах 3 . Рассеяние на большие углы в этом случае маловероятно изза диффузного характера электронного облака и равенства масс частиц. Но, поскольку различие между энергетическими уровнями в атоме меньше энергии первичного электрона, возможна передача энергии атомным электронам. Таким образом, нсупругое рассеяние приводит к торможению первичного электрона в мишени его энергия уменьшается до тех пор, пока не станет равной энергии порядка кТ, а электрон покидает образец, заземленный на корпус прибора. Процесс неупругого взаимодействия, в основном, определяется потерями энергии электрона на ионизацию электронных оболочек, как внешних так и внутренних, а так же в результате коллективных взаимодействий с электронной подсистемой мишени. Реально электрон теряет энергию дискретными порциями. Величину каждой такой потери можно считать равной энергии, которая необходима для соответствующего возбуждения электронов на атомных орбитах. В частности, если энергия электрона больше потенциала ионизации К оболочки атома, то процесс потери энергии может быть связан с ионизацией любого из атомных уровней К, Ь, Мит. Очевидно, что по мере уменьшения энергии электрона все меньше и меньше оболочек будут участвовать в процессе его торможения. Несмотря на то, что реально неупругое рассеяние является дискретным процессом, оно может рассматриваться в первом приближении, как непрерывный процесс, если потери энергии при каждом акте взаимодействия малы по сравнению с энергией электрона. ЕАЕ 1.