Radiation destruction and internal friction in silicon single crystals

The study of radiation defects in silicon single crystals of different orientation is carried out by means of methods of internal friction (IF) and electrical resistance. At the mechanical damping measurement a strategy of low-frequency flexible oscillations (f ~ 5 Hz) was used during the process of irradiation with α-particles. The descending curves and anomalous inverted hysteresis effect of IF versus amplitude of cyclic deformation were observed. The results were explained by the processes of ionization by induced infra-red radiation and charged dislocation-point defects association interaction.Методом внутрішнього тертя та електричного опору вивчене утворення радіаційних дефектів в монокристалах кремнію різної орієнтації. При механічному дослідженні застосовували метод низькочастотного (f~5 Гц) пружного впливу на зразки, що опромінювалися α-частками. Були виявлені спадаючі криві й аномальний інвертований ефект гістерезису зворотної амплітуди циклічної деформації. Результати можна пояснити процесами взаємодії інфрачервоних променів із зарядженими дислокаційноточковими асоціатами.Методом внутреннего трения и электрического сопротивления изучено образование радиационных дефектов в монокристаллах кремния различной ориентации. При механическом исследовании применяли метод низкочастотного (f~5 Гц) упругого воздействия на образцы, облучаемые α-частицами. Были обнаружены убывающие кривые и аномальный инвертированный эффект гистерезиса обратной амплитуды циклической деформации. Результаты можно объяснить процессами взаимодействия инфракрасных лучей с заряженными дислокационно-точечными ассоциатами

Forwand backward electron yield ratio for α-particle induced emission from different materials

TIn this work, the ratio of forward and backward electron yields for emission induced by the isotropic flux of α-particles from zinc was measured. On the basis of the measured values and experimental data obtained in earlier experiments for other materials, a systematization of the electron yield ratio for forward and backward emission was done, and a relationship of the ratio with stopping power of an ion in a substance was found. The dependence of work function for various materials on the ratio of the electron emission yields was analyzed.Виміряно відношення коефіцієнтів емісії електронів на простріл і на відбиття, яка індукована ізотропним потоком α-частинок з цинку. На основі виміряних значень і експериментальних даних, отриманих в попередніх експериментах для інших матеріалів, проведена систематизація відношення коефіцієнтів на простріл і відбиття, і встановлено зв'язок цього параметра з питомими іонізаційними втратами іона в речовині. Проаналізовано залежність роботи виходу електронів для різних матеріалів від відношення коефіцієнтів емісії.Измерено отношение коэффициентов эмиссии электронов на прострел и на отражение, которая индуцирована изотропным потоком α-частиц из цинка. На основе измеренных значений и экспериментальных данных, полученных в более ранних экспериментах для других материалов, проведена систематизация отношения коэффициентов на прострел и отражение, и установлена связь этого параметра с удельными ионизационными потерями иона в веществе. Проанализирована зависимость работы выхода электронов для различных материалов от отношения коэффициентов эмиссии

Forward and backward electron yield ratio for α-particle induced emission from different materials

In this work, the ratio of forward and backward electron yields for emission induced by the isotropic flux of α-particles from zinc was measured. On the basis of the measured values and experimental data obtained in earlier experiments for other materials, a systematization of the electron yield ratio for forward and backward emission was done, and a relationship of the ratio with stopping power of an ion in a substance was found. The dependence of work function for various materials on the ratio of the electron emission yields was analyzed.Виміряне відношення коефіцієнтів емісії електронів на простріл і на відбиття, яка індукована ізотропним потоком α-частинок з цинку. На основі виміряних значень і експериментальних даних, отриманих у попередніх експериментах для інших матеріалів, проведена систематизація відношення коефіцієнтів на простріл і відбиття, і встановлено зв’язок цього параметра з питомими іонізаційними втратами іона в речовині. Проаналізовано залежність роботи виходу електронів для різних матеріалів від відношення коефіцієнтів емісії.Измерено отношение коэффициентов эмиссии электронов на прострел и на отражение, которая индуцирована изотропным потоком α-частиц из цинка. На основе измеренных значений и экспериментальных данных, полученных в более ранних экспериментах для других материалов, проведена систематизация отношения коэффициентов на прострел и отражение, и установлена связь этого параметра с удельными ионизационными потерями иона в веществе. Проанализирована зависимость работы выхода электронов для различных материалов от отношения коэффициентов эмиссии

Secondary electron emission induced by α-particles from Mg-MgO layers

The paper presents the results of experimental study of forward and backward electron emission induced by α- particles from the deposited film of magnesium. It was shown that during the deposition of magnesium in residual gas atmosphere the deposited film contained a large amount of MgO component, which makes it possible to consider the resulting structure as Mg-MgO. The presence of magnesium oxide on the surface of the target and the collector leads to the fact that the previously obtained dependence of the ratio of forward and backward electron yields on specific energy loss of the ion for various metals is not applicable in the case of deposited magnesium. The differences are explained by the specificity of the emission from magnesium in the presence of a significant amount of MgO. The results obtained can be used to detect MgO on the surface of a magnesium substrate. It was shown the differences in the experimental data for the bulk magnesium collector and the collector with deposited magnesium layer.Наведено результати експериментів з дослідження емісії електронів, що індукована α-частинками на простріл і на відбиття з напилених плівок магнію. Було показано, що в разі напилення магнію в атмосфері залишкового газу утворена плівка містить велику кількість компонента MgO, що дозволяє розглядати отриману структуру як Mg-MgO. Наявність окису магнію на поверхні мішені та колектора призводить до того, що отримана раніше залежність відносин електронних виходів на простріл і на відбиття від питомих втрат енергії іона для різних металів не може бути застосована в разі напиленого магнію. Отримані відмінності пояснюються специфікою емісії з магнію за наявності значної кількості MgO. Отримані результати можуть бути застосовані для детектування MgO на поверхні магнієвого субстрату. Було показано і пояснено відмінності в експериментальних даних для масивного магнієвого колектора і колектора з напиленим шаром магнію.Приведены результаты экспериментов по исследованию эмиссии электронов, индуцированной α-частицами на прострел и на отражение из напыленной пленки магния. Было показано, что при напылении магния в атмосфере остаточного газа пленка содержит большое количество компонента MgO, что позволяет рассматривать полученную структуру как Mg-MgO. Наличие окиси магния на поверхности мишени и коллектора приводит к тому, что полученная ранее зависимость отношений электронных выходов на прострел и на отражение от удельных потерь энергии иона для различных металлов не применима в случае напыленного магния. Полученные различия объясняются спецификой эмиссии из магния при наличии значительного количества MgO. Полученные результаты могут быть применены для детектирования MgO на поверхности магниевого субстрата. Были показаны и объяснены различия в экспериментальных данных для массивного магниевого коллектора и коллектора с напыленным слоем магния

Behavior of molybdenum target in condition of irradiation by the high current relativistic electron beam

The problems of the stability of molybdenum targets to the action of concentrated energy fluxes are considered. A series of irradiations of a molybdenum target with a high-current relativistic electron beam was carried out. The mechanisms of the beam effect on the target are analyzed. The instantaneous introduction of energy into the target, causes the heating of the target, which leads to the generation of stresses due to the thermoelastic effect. Ablation of molten matter generates a reactive recoil momentum. Specific features of the microstructure of the target in the region of the melting effect of the beam and in the region of thermal action are determined.Розглядаються проблеми стійкості молібденових мішеней до дії концентрованих потоків енергії. Проведено серію опромінень молібденової мішені потужнострумовим релятивістським пучком електронів. Проаналізовано механізми впливу пучка на мішень. Імпульсне введення енергії в мішень викликає нагрівання мішені, що призводить до генерації напружень, обумовлених термопружним ефектом. Абляція розплавленої речовини створює реактивний імпульс віддачі. Визначенo особливості мікроструктур мішені в області плавильного ефекту пучка та в області теплового впливу.Рассматриваются проблемы стойкости молибденовых мишеней к действию концентрированных потоков энергии. Проведена серия облучений молибденовой мишени сильноточным релятивистским пучком электронов. Анализируются механизмы воздействия пучка на мишень. Мгновенное введение энергии в мишень вызывает нагрев мишени, что приводит к генерации напряжений, обусловленных термоупругим эффектом. Абляция расплавленного вещества создает реактивный импульс отдачи. Определены особенности микроструктуры мишени в области плавильного эффекта пучка и в области теплового воздействия

The role of interstitial (crowdion) mass-transfer for crack high-temperature healing under uniaxial loading

Crack healing was experimentally studied in the samples of pure copper at the temperature T = 873 K (≈0.65 Tm) under conditions of uniaxial loading perpendicular to the crack bedding plane. Analysis of experimental results using the kinetic equation of the crack healing by the dislocation-diffusion mechanism has shown that under such conditions the healing process is controlled by diffusion dissolution of generated dislocation prismatic loops due both to their vacancy ″evaporation″ caused by the loop curvature and to absorption of interstitial atoms generated in the cross-points of dislocation lines. Under conditions of the described experiments, both possibilities have been shown to realize equally that substantially accelerates the crack healing process. The migration of interstitial atoms in crowdion configuration has been proved quite real

Study of martensite in hydraulically pressed 60C2A steel by internal friction method

Thin structure changes in martensitic state of 60C2A steel have been studied using acoustic spectroscopy, optical microscopy and X-ray one. The hydraulic pressing followed by aging and quenching of the specimens has been found to influence considerably the level and temperature localization of the internal friction as well as the relaxation stab ility parameters, coercive force, and microhardness. This fact is associated with carbon depos i-tion from the solid solution and distortion of tetragonal character thereof.Методами акустической спектроскопии, оптической и рентгеновской микроскопии исследованы тонкие структурные изменения мартенситного состояния термообработанной стали 60C2A. Установлено, что гидропрессование с последующим старением и закалкой образцов существенно влияет на уровень и температурную локализацию внутреннего трения, а также на параметры релаксационной стойкости, коэрцитивную силу и микротвердость, что связывается с выделением углерода из твердого раствора и снижением тетрагональности его решетки.Методами акустичної спектроскопії, оптичної i рєнтгєнівської мікроскопії досліджено тонкі структурні зміни мартенситного стану термообробленої сталі 60C2A. Встановлено, що гідропресування з наступним старінням та загартовуванням зразків суттєво впливає на рівень і температурну локалізацію внутрішнього тертя, а також на параметри релаксаційної стійкості, коерцітивну силу та мікротвердість, що пов’язується з виділенням вуглецю із твердого розчину та зниженням тетрагональності його гратки

The influence of high energy irradiation on electrical and dissipative properties of silicon single crystals

Behavior of internal friction δ and electric resistance in silicon single crystals with low dislocation density (10-100 cm⁻²) has been studied during of bombardment with α-particles. Effect of strengthening has been found as well as change of direct hysteresis into reverse one in amplitude dependence of internal friction at increasing α-irradiation dose rate. The fact is explained by blocking of charged dislocations by radiation-induced vacancies and areas of charge separetion formed due to secondary infrared irration

Structural features of Fe-Al-vacancy system

The influence of structural defects on phase transformation in Fe-Al-vacancies system is considered. It has been shown that, due to existing trend to accumulation of point defects at increasing aluminum content in Fe-Al system alloys, the appearance of ferrite precipitates in Fe₃Al compound becomes thermodynamically favorable in the temperature region of the equilibrium α₁(Fe₃Al)-phase existence.Розглянуто вплив дефектiв структури на перебiг фазових перетворень у системi Fe-Al-вакансil. Показано, що внаслiдок iснуючої тенденцiї накопичення дефектiв структури зi збiльшенням вмiсту алюмiнiю у сплавах системи Fe-Al в iнтерметалiдi Fe₃Al в областi температур iснування рiвноважноl α₁(Fe₃Al)-фази термодинамiчно вигiдним стає поява видiлень фериту.Рассмотрено влияние дефектов структуры на протекание фазовых превращений в системе Fe-Al-вакансии. Показано, что вследствие существующей тенденции накопления дефектов структуры по мере увеличения содержания алюминия в сплавах системы Fe-Al, в интерметаллиде Fe₃Al в области температур существования равновесной α₁(Fe₃Al)-фазы термодинамически выгодным становится появление выделений феррита