Створено оригінальний комплекс автоматизованих оптичних методик для неруйнівного дослідження властивостей поверхні різних твердих тіл, доведено його ефективність для ранньої діагностики радіаційних перетворень металів. Розроблено оригінальні підходи до аналізу та синтезу багатошарових твердотільних систем, які базуються на використанні особливостей конкретних систем, що дає можливість в ряді випадків істотно спростити розв'язання задачі. Проведено дослідження поверхні ряду металів і сплавів під дією опромінення іонами дейтерію, яке імітує радіаційні умови енергетичних реакторів. Описано особливості формування порушеного шару на поверхні різних матеріалів. Досліджено структуру й оптичні властивості масивного аморфного металевого сплаву Viterloy-1 на основі цирконію у первинному стані та після опромінення іонами дейтерію. Визначено та пояснено високий ступінь стійкості цього сплаву до використання радіаційних факторів.

  Скачати повний текст

Наведено результати дослідження впливу лазерного опромінення на властивості пористого вуглецевого матеріалу (ПВМ), легованого Mn, Cr, Er, Fe з різним ступенем легування. Обгрунтовано термічну модель лазерного впливу, визначено оптимальні параметри лазерного опромінення. Розкрито вплив лазерного опромінення на фрактальну (пористу) структуру ПВМ, зміни стану поверхневих функціональних груп та електронної підсистеми, ініційовані лазерним опроміненням. Висвітлено зміну станів та положень атомів легованих металів, а також поведінку електрохімічної системи лазерно модифікований ПВМ/водний електроліт.

  Скачати повний текст

Проведено комплексне дослідження оптичних властивостей і структурно-фазового стану зазначених сполук у вихідному та проміжному станах залежно від параметрів опромінювання, зроблено порівняльне оцінювання пошкоджуваності речовин у радіаційних і теплових полях. Установлено, що опромінювання високоенергетичними електронами призводить до суттєвих змін спектрально-оптичних властивостей алюмосилікатних мінералів і арсеніду галію. Ці зміни зумовлені радіаційними дефектами та структурно-фазовими перетвореннями, що відбуваються в результаті їх виникнення. Характер цих перетворень визначається складом і кристалохімічними особливостями будови досліджених речовин.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено вплив лазерних ударних хвиль (ЛУХ) на зміну електронних властивостей і дефектоутворення у матеріалах з різними пластичними властивостями. За методом електронно-позитронної анігіляції доведено, що глибина впливу лазерних ударних хвиль на три порядки перевищує глибину області термічного впливу наносекундного лазерного імпульсу. Зворотній (<$Ealpha ~ symbol О ~ gamma>) мартенситний перехід, який відбувається за ЛУХ обробки сталі Х18Н10Т-ВД є результатом дії двох конкуруючих факторів - великих стискальних напружень (2ГПа) і низького ступеня (0,01) пластичної деформації, а підвищення корозійної стійкості - селективним розсіянням ЛУХ на межах зерен і переважно стискального характеру виникаючих напружень. Показано, що за лазерної ударної обробки можна впливати на електронні властивості приповерхневих шарів твердих тіл не тільки шляхом зміни енергетичних параметрів лазерного імпульсу, але і оптимізацією температурних умов опромінення, що впливають на фононну складову надлишкової сили, яка діє на центри розсіяння, зумовленої лазерною ударною хвилею, а основним механізмом затухання ЛУХ є зародження та міграція дефектів.

  Скачати повний текст

Розглянуто мікроскопічний підхід до опису кінетики близького порядку в ГЦК- й ГЩВ-розчинах, який поширено на випадок бінарних ГЦК- й ГЩВ-розчинів заміщення і втілення, що дозволяє визначити ймовірності елементарних стрибків і коефіціенти дифузії атомів за даними про часову еволюцію інтенсивності дифузного розсіяння випромінювань в оберненому просторі. Встановлено, що магнітний внесок у обчислену фур'є-компоненту енергії "змішання", невпорядкованого ГЦК-сплаву Ni-Fe перешкоджає атомному впорядкуванню, а наявність в ньому атомів зі спінами різної величини спричиняє його переривчастий фазовий перехід із парамагнітного стану в магнітний, тобто зі стрибкуватим виникненням намагніченостей кожної з двох підсистем компонентів і сплаву в цілому. У межах гіпотези про співпадання найбільших характерних часів релаксації залишкового електроопору зпрогнозовано поведінку одних з цих величин за даними про інші та передбачено часову еволюцію близького порядку в твердих розчинах.

  Скачати повний текст

Визначено відносний внесок розпилення, крихкого руйнування, спучування, випаровування, гідродинамічних нестійкостей поверхневого шару металів і макроскопічного руху розплаву під дією градієнтів тиску плазми і поверхневого натягу уздовж поверхні, що опромінюється, електромагнітної сили, а також ежекції крапель до процесу ерозії за умов термоядерного реактора ІТЕР. Досліджено процеси модифікації поверхневих шарів за умов опромінення імпульсними потоками плазми різних іонів, за яких обробка призводить до істотного покращання фізико-механічних властивостей матеріалів. Установлено гетерофазні перетворення у поверхневих шарах різних сталей, особливості легування та рахунок дифузії з газової та металевої плазми, а також за процесу перемішування у рідкій фазі.

  Скачати повний текст

Встановлено механізми й основні закономірності фізичних процесів, які відбуваються у твердих тілах і пов'язані з радіаційною пошкоджуваністю, еволюцією дефектної структури опромінених матеріалів та з імплантацією інертних газів і водню. На атомарному рівні досліджено конфігурації точкових дефектів і кластерів, дозові залежності нагромадження точкових дефектів. Встановлено закономірності просторово-концентраційних розподілів імплантованих водню, гелію, криптону, ксенону та радіаційних дефектів. Одержано інформацію про енергетичні розподіли атомів віддачі дейтерію. Виявлено якісну відмінність структур, що виникають на поверхні металів після опромінення плазмою, від таких, які утворюються під час опромінення моноенергетичними пучками іонів гелію. З'ясовано, що основним ефектом дії плазми є розпилення поверхневих шарів твердих тіл. Досліджено процеси нагромадження й утримання водню (дейтерію) в об'ємі матеріалів. Встановлено зв'язок процесів, які сприяють утворенню водню, зі структурою матеріалу.

  Скачати повний текст

Удосконалено послідовний опис мікроструктурних перетворень у системах, що перебувають у сильно нерівноважних умовах, викликаних дією опромінення. Встановлено, що процеси мікроструктурних перетворень у однокомпонентних кристалічних і бінарних системах, підданих дії потоку опромінення (ПО), можуть бути контрольовані статистичними властивостями флуктуацій ПО, які призводять до стохастичної картини атомного перемішування вибитих атомів високоенергетичними частинками. Показано, що внаслідок конкуренції регулярної та стохастичної компонент ПО процеси атомного упорядкування можуть бути індуковані флуктуаціями довжин стрибків вибитих атомів. Визначено особливості процесів відбору просторових структур у випадку несумісних часових масштабів термічно стимульованого та балістичного дифузійних потоків. З'ясовано, що виникнення упорядкованої фази у разі фазового розшарування реалізується реверсивним чином - у фіксованому інтервалі інтенсивності шуму флуктуацій ПО. В області фазового розшарування виконується закон росту розмірів зерен Ліфшиця - Сльозова. Виявлено особливості зміни морфології поверхонь аморфних матеріалів за іонного розпилення з флуктуаціями кута розпилення. Встановлено критичний вплив другорядних характеристик іонного пучка: інтенсивності флуктуацій кута розпилення та радіусу їх кореляцій. З'ясовано зміну скейлінгової поведінки таких систем.

  Скачати повний текст

З використанням методу зворотного розсіювання іонів визначено механізм формування силіціду металів у опромінених структурах метал - напівпровідник. Проведено теоретичний аналіз процесу формування перехідного шару між підкладкою та нанесеною з використанням низькоенергетичного потоку іонів металевою плівкою. На підставі результатів аналізу показано можливість формування металевих покриттів і керамічних та напівпровідникових підкладках з високою адгезію. Досліджено процес формування профілю домішки на великих глибинах з застосуванням потоку прискорених іонів. За результатами досліджень доведено можливість управління профілем розподілу концентрації домішки на великих глибинах. Виявлено ефект "іонного розпухання" (радіаційного розпухання) кремнію за його опромінення іонами бору. Проаналізовано термодинаміку процесів підвищення раціаційної стійкості шаруватих структур та виробів твердотільної електроніки за впливу термічних і електричних полів. Досліджено процес гальмування первинних зміщених атомів у матеріалах, які опромінюються, з урахуванням світлового випромінювання, яке виникає під час гальмування. Показано, що інтенсивність світлового випромінювання достатня для внутрішнього фотоефекту та генерації фотострумів, які можуть спричинити неробочий стан інтегральних шаруватих структур. Розвинуто теоретичну модель процесу перерозподілу маси речовини на межі метал - напівпровідник за рахунок масопереносу за умов взаємодії шаруватих структур з потоками іонів, нейтронів і гамма-квантів. Розвинуто теоретичні засади методу зворотнього розсіювання іонів. Удосконалено спосіб виготовлення прецизійних діафрагм з шириною щілини 0,1 - 10 мкм для формування світлових, рентгенівських та іонних потоків. Розглянуто аспект їх використання у нанотехнологіях. Розроблено рекомендації для розробників технології виробництва інтегральних схем, які дозволяють підвищити раціаційну стійкість шаруватих інтегральних структур, які використовуються за умов опромінення.

  Скачати повний текст

Досліджено неоднорідну структуру люмінесцентного випромінювання за умов інтенсивного лазерного опромінення напівпровідників з подвійними квантовими ямами, а також фотоіндуковані фазові перетворення в органічних сполуках. Показано, що концентричне лазерній плямі кільце випромівання розбивається на фрагменти зі зменшенням швидкості рекомбінації електронів і дірок або зі зменшенням температури. За наявності отвору в металічному електроді вздовж межі отвору утворюється структура у випромінюванні у вигляді окремих острівців. Зі збільшенням накачки або з підвищенням температури окремі острівці зливаються в суцільне кільце. Побудовано модель фотоіндукованого фазового перетворення для органічних кристалів з комплексами з переносом заряду. Визначено, що вплив світла на фазовий перехід між нейтральним і іонним станом комплексу молекул відбувається внаслідок збудження електронного рівня та релаксації. Різке зростання частки фотоперетворених молекул відбувається після певного часу опромінення, який скорочується з ростом накачки.

  Скачати повний текст

Експериментально показано, що збільшення параметрів іонних пучків можливе у ході формування та прискорення їх у плазмі індукційними електричними полями з використанням магнітного поля гострокутної геометрії - магнітного "каспу". Доведено, що в електронних прискорювачах прямої дії важливим є питання узгодження розряду генератора імпульсних напруг на нелінійне навантаження - вакуумний діод з холодним вибухово-емісійним катодом. Показано, що існує вузький діапазон параметрів джерела живлення та вакуумного діода, за яких можлива ефективна передача енергії від джерела в енергію пучка. Встановлено ряд нових ефектів і закономірностей у процесі взаємодії даних пучків з плазмою, твердим тілом і рідиною. Зазначено, що позитивно заряджені краплі можуть сприяти збудженню нових ектонів у сильнострумовому вакуумному розряді. Зареєстровано формування сильнострумового електронного мікросекундного пучка у каналі потужного дугового розряду атмосферного тиску у результаті впливу додаткового імпульсу високої напруги. Експериментально підтверджено основні положення теорії тривимірної релаксації електронних та іонних пучків у плазмі. Ідентифіковано типи коливань, які призводять до тривимірної релаксації - косі плазмові коливання. Здійснено збудження акустичних структур - резонаторів і хвилеводів пучками заряджених частинок, встановлено механізми їх збудження. Запропоновано новий спосіб генерування інтенсивних низькочастотних гідроакустичних імпульсів, які грунтуються на інжекції потужних потоків заряджених частинок у рідину.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено модель дворазового пружного розсіювання швидких легких іонів від мішеней-фольг. Одержано аналітичний вираз, що описує в загальному випадку спектр дворазового розсіювання від таких мішеней в області енергій, вільній від одноразового росіювання на основній компоненті речовини мішені. Конкретними розрахунками доведено істотний вплив характеристик пучка, мішені та геометрії експерименту на спектр дворазового розсіювання. Одержано простий вираз для розрахунку таких спектрів у наближенні тонких мішеней. Визначено умови застосування рентгеноспектрального аналізу зі збудженням прискореними протонами для вимірювання доз Використання наведеного підходу дозволяє відмовитися від трудомісткої процедури приготування зразків-стандартів з відомим вмістом інертного газу. Наведену методику використано для вимірювання доз імплантації аргону в зразках сплаву Zr + 1 %Nb, оброблених у потоках іонів Ar. Завдяки цьому виявлено значну розбіжність між дозами опромінення та імплантації. Припущено, що найбільш ймовірною причиною такої розбіжності є міграція атомів газу під час опромінення.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему розробки фізико-технологічних засад створення технологій модифікації твердих тіл імпульсною дією радіаційних джерел випромінювання. Розроблено принципи формування технологічної зони радіаційного впливу, з'ясовано роль сил електродинамічної та термоакустичної природи. На прикладі ряду алюмінієвих сплавів виявлено пострадіаційні ефекти покращання пластичних характеристик, зокрема, скорочення часу неусталеної стадії повзучості. Наведено підходи до модифікації радіаційної стійкості електрофізичних характеристик матеріалів, описано фізичні механізми техногенно шкідливих чинників, які виникають у процесі впровадження імпульсних радіаційних технологій. Запропоновано модель, яка взаємоузгоджено описує просторово-часовий розподіл поля випромінювання в опромінюваній речовині та динаміку радіаційних перетворень. Розкрито наукові засади проектування та створення імпульсних радіаційних установок і технологій.

  Скачати повний текст

Досліджено залежність квантового виходу фотореакції від тиску активного газу, температури підкладки, часу експозиції та енергії фотонів. Запропоновано шляхи покращання просторової селективності фотореакцій. Установлено, що внаслідок високої квантової ефективності та просторової селективності такі реакції можуть використовуватися як один з технологічних етапів у процесі виготовлення виробів мікроелектроніки.

  Скачати повний текст