Методы магнитной микроскопии и их применение в экспериментальной физике

• Автор: Маркин, Александр Иванович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Троицк
• Количество страниц: 190 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
страницы
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Основы методов магнитной микроскопии
Актуальность работы
§1.1. Метод магнитной микроскопии
1.1.1. Движение заряженных частиц в магнитном поле
1.1.2. Поперечный дрейф заряженных частиц в магнитном поле
1.1.3. Влияние объёмного заряда
1.1.4. Визуальное наблюдение нарушения адиабатической инвариантности движения заряженных частиц в неоднородном магнитном поле
§ 1.2. Экспериментальное устройство
Глава 2. Методы получения изображений поверхностей, эмитирующих
заряженные частицы
§ 2.1. Метод магнитного микроскопа
2.1.1. Экспериментальная демонстрация метода
2.1.2. Модель распределения эмиссии частиц в магнитном поле из точки
2.1.3. Электронная эмиссия из толстого источника
2.1.4. Эксперименты по определению максимальной чувствительности метода
§ 2.2. Метод авторадиографии
2.2.1. Методика получения изображений источников с применением тонких фольг
2.2.2. Измерение распределения плотности эмиссии излучения по глубине.... 52 § 2.3. Метод магнитовизора
2.3.1. Создание и реализация устройства магнитовизор
2.3.2. Основные соотношения для формирования изображений в магнитовизоре
2.3.3. Методика эксперимента
2.3.4. Уменьшенные изображения объектов большой площади

2.3.5. Получение изображений источников релятивистских Р-частиц
2.3.6. Анализ результатов
Глава 3. Экспериментальные исследования изображений поверхностей и срезов и распределения трития в образцах
§ 3.1. Получение изображений поверхностей образцов, насыщенных тритием
3.1.1. Изображение распределения плотности эмиссии (1-частиц тритиевого источника
3.1.2. Результаты исследования изображений
3.1.3. Измерение активности трития при снятии слоев
3.1.4. Получение изображений поверхности и поверхности поперечного реза источника
§ 3.2. Получение изображений сложных радиоактивных источников
3.2.1. Особенности получения изображений поверхностей радионуклидов с а-и (3-распадом ядер
3.2.2. Получение изображений поверхностей радионуклидов а- и (3-распада ядер с эмиссией а-, (3-, у-частиц
§ 3.3. Исследование распределения трития в поверхностном слое и по глубине образцов
3.3.1. Методика проведения измерений
3.3.2. Результаты экспериментальных исследований распространения трития в металлах
3.3.2.1. Выбор материалов для насыщения тритием образцов
3.3.2.2. Условия насыщения образцов тритием
3.3.2.3. Внешнее обследование образцов в электронном и гамма излучении
§ 3.4. Исследование распределения трития в образцах
3.4.1. Нержавеющая сталь
3.4.2. Инконель
3.4.3. Медь
3.4.4. Алюминиевая бронза
Глава 4. Исследование диффузионных процессов водорода в металлах

§4.1. Исследование растворимости и диффузии в однородных поликристаллических структурах металлов
4.1.1. Расчеты растворимости и диффузии
4.1.2. Диффузия водорода в кристаллической структуре
4.1.3. Межзёренная диффузия (по поверхности зёрен)
§ 4.2. Экспериментальные результаты исследования диффузионного распространения трития
4.2.1. Структура распределения трития в металлах
4.2.2. Диффузионная структура распределения трития в металле
4.2.3. Диффузионные процессы при хранении
§ 4.3. Диффузия через напылённые тонкие плёнки
4.3.1. Результаты исследований насыщения и диффузии водорода в образцах с
напылённой плёнкой
4.3.2. Анализ процессов диффузии из титана (циркония) в молибден
4.3.3. Установление закономерностей
§ 4.4. Моделирование двухпотокового распространения трития в поликристаллической структуре металлов
4.4.1. Диффузионные потоки за погранслоем
4.4.2. Анализ диффузии на примере нержавеющей стали
Глава 5. Применение методов магнитной микроскопии
§ 5.1. Защита первой стенки термоядерного реактора от внедрения трития методом предварительного насыщения водородом
5.1.1. Методика выполнения экспериментов
5.1.2. Измерение распределения трития по глубине образцов
5.1.3. Детритизация образцов
§ 5.2. Дезактивация методом лазерного облучения поверхности нержавеющей стали, насыщенной тритием
5.2.1. Методика выполнения экспериментов
5.2.2. Результаты измерений
5.2.3. Анализ полученных результатов
§ 5.3. Исследование тонких поверхностных слоев методами магнитной визуализации электронной эмиссии

РИС. 11. Увеличенные изображения тритиевого источника Р-частиц, закрытого маской с отверстиями, на различных расстояниях от источника. Номера опытов соответствуют Таблице 3.
Частицы регистрировались на рентгеновской фотоплёнке РФ-3 (ПЭТФ) с чувствительностью 1200 единиц с разрешением 200 линий на 1 мм и размером кадра 80x70 мм. В результате экспериментов получены изображения распределения источников эмиссии Р-излучения на различных расстояниях от торца магнита. В первом эксперименте (кадр № 1) установлено конструктивно минимальное расстояние L между эмитирующей поверхностью радиоизотопного источника и экраном, равное 36 мм, и время экспозиции выбрано t- час, исходя из активности источника и чувствительности фотоплёнки. В экспериментах № 8, 11 и 12 с рабочим расстоянием L = 200 мм из-за большого увеличения в кадр попало неполное изображение креста. В кадрах №9 и 12 одно из окон маски было частично закрыто алюминиевой фольгой. Результаты некоторых опытов представлены на РИС. 11 и сведены в Таблицу 3.
Таблица 3.
L, мм Въ Т № экспе- римента t, час d, мм III, мм hu мм И жсп
36 0,065 1 1 3,3 9,2 - 2,
36 0,065 9 0,25 3,5 10,0 16,8 2,
59 0,035 2 1 6,2 15,2 - 4,
59 0,035 3 3 5,7 15,2 25,2 3,
100 0,0134 6 4 10,5 - 46,1 7,
100 0,0134 10 4 10,1 26,0 44,5 6,
100 0,0134 27 4,5 10,8 27,8 44,2 7,
200 0,0028 8 8 22,5 61,0 - 15,
200 0,0028 11 8 22,5 62,0 - 16,
200 0,0028 12 24 23,4 61,8 - 15,
300 0,0011 13 28 35,0 - - 25,
300 0,0011 14 33 34,5 - - 24,