吸附氘和注入氘对钛膜微观结构的影响

利用X射线衍分析射仪、慢正电子湮没技术和扫描电镜对Mo衬底上钛膜吸氘或注入氘前后的微观结构进行表征。结果表明:吸附氘改变了钛膜物相结构,注入氘未改变钛膜的物相结构;原始钛膜和吸附氘后的钛膜中缺陷分布均匀,吸附氘增加了钛膜缺陷浓度,载能氘粒子的注入对钛膜造成较大损伤;吸附氘对钛膜表面形貌无影响,由于选择性烧蚀,注入氘后钛膜表面不均匀性降低。

脉冲离子束辐照对TiH_2膜表面微观结构的影响

在TEMP-6型强流脉冲离子束装置上,利用能量密度0.1-0.5 J/cm^2,脉宽100 ns,能量100 keV的C^+和H^+混合离子束对TiH_2膜进行逐次轰击以研究其在脉冲能量下的稳定性.采用扫描电镜和表面轮廓仪对TiH_2膜辐照前后表面形貌进行研究;利用X射线衍射和慢正电子湮没技术对脉冲离子束辐照前后TiH_2膜的物相和缺陷结构进行分析.结果表明:0.1-0.3 J/cm^2的脉冲束流辐照热-力效应不足以导致膜明显熔化和开裂;0.5 J/cm^2的脉冲束流辐照致使膜明显熔化并伴随产生大量的网状裂纹.0.1-0.3 J/cm^2的脉冲辐照条件下TiH_2的物相结构未发生明显变化,而0.5 J/cm^2条件下δ-TiH_2开始发生向体心四方(bct)结构的非平衡相变,并且随着辐照次数的继续增加膜内开始析出纯Ti的物相.脉冲束流辐照下的热-力学效应导致膜内缺陷的分布发生显著改变,导致膜的慢正电子Doppler展宽谱的S参数在0.5 J/cm^2 5次轰击时达最小,而在0.3 J/cm^2 1次轰击时最大.

D^+离子束轰击时间对氘钛靶特性的影响

利用ZF-300keV中子发生器,采用伴随粒子法研究了氘钛靶的中子产额随D+离子束轰击时间的变化特性;利用慢正电子湮没技术和扫描电镜分别研究了D+离子束轰击前后靶辐射损伤特性和表面形貌特征.结果表明,束流轰击引起氘钛靶缺陷结构和表面形貌的改变,但轰击时间的不同并未引起氘钛靶的中子产额、缺陷结构和表面形貌有明显差异;数值模拟了D+离子束在氘钛靶的辐射损伤特性和能量损失规律并与实验结果进行了比照分析和讨论.

D^+离子束辐照对Ti膜的影响

在加速器上,利用不同能量的D^+离子束对Ti膜进行连续辐照,利用慢正电子湮没技术和SEM对束流辐照前后Ti膜进行表征.结果表明,D^+离子束对Ti膜造成辐照损伤,随D^+离子束能量增大,辐照损伤的程度加重;辐照损伤最大值在0.3μm处;D^+离子束对Ti膜表面造成不同程度的烧蚀,随D^+离子束能量增加,膜表面烧蚀程度增加,膜表面几何不均匀性导致膜表面出现选择性烧蚀.数值计算表明,随能量增加,D^+离子在Ti膜中的能量沉积增大,这与SEM观测结果相符.