Метод аннигиляции позитронов

Все эти экспериментальные факты свидетельствуют о том, что в процессе релаксации напряжения происходит перестройка микропористой структуры полимера, выражающаяся в перераспределении размеров микропор и их слиянии друг с другом. Таким образом, метод аннигиляции позитронов позволяет не только оценивать микропористую структуру полимеров, но и следить за ее изменением в процессе механического воздействия. [c.73]

Выше уже указывалось, что кристаллы с точечными дефектами в определенном количестве могут быть термодинамически равновесны. Однако в ряде случаев возникают и избыточные неравновесные точечные дефекты. Различают три основных способа, с помощью которых дефекты могут быть созданы быстрое охлаждение от высоких до сравнительно низких температур (закалка) дефектов, которые были равновесны до закалки, пластическая деформация, облучение быстрыми частицами. Возникающие в этих случаях типы точечных дефектов, как правило, те же, что и вблизи термодинамического равновесия. Однако относительные доли каждого типа дефектов могут существенно отличаться от характерных для равновесия. Поэтому в изучении дефектов решетки особую роль играют экспериментальные методы, такие, как изучение электросопротивления (зависимости его от температуры и времени), рассеяния рентгеновских лучей и нейтронов, зависимости теплосодержания от температуры и времени, механических свойств, ядерного гамма-резонанса, аннигиляции позитронов и т. д. [c.235]

В большинстве случаев проводится дилатометрия [3], иммерсионное взвешивание [4, 5] и электронно-микроскопическое исследование [3, 6] контрольных (исходных) и облученных образцов. На них базируются основные представления о закономерностях развития радиационного распухания. Ионная микроскопия [7] и ядерно-физические методы исследования (позитронная аннигиляция [8], малоугловое рассеяние нейтронов [10] и рентгеновских лучей [9]) дополняют их ионная микроскопия и позитронная аннигиляция позволяют проследить за образованием, зародышей пор, начиная с нескольких вакансий, а метод малоуглового рассеяния рентгеновских лучей — определить концентрации-пор и дислокационных петель при высоком уровне радиационного, повреждения. [c.115]

Отметим, что недавно повышение свободного объема границ зерен в наноструктурных материалах было показано также методом позитронной аннигиляции [151]. [c.84]

Контроль с помощью позитронов. Данный метод контроля может быть применен для определения накопления усталостных напряжений в металлах до появления усталостных трещин, нахождения величины и степени пластической деформации. Контроль основан на том, что в начальной стадии усталостных явлений, когда образуются дислокации, в их области появляются отрицательные заряды. Позитроны, облучающие металл, притягиваются к областям расположения дислокаций и взаимодействуют с электронами. При аннигиляции (превращении) позитрона и электрона возникают у-кванты. По количеству у-квантов и среднему времени жизни позитронов можно определить начало усталостных нарушений в металле. [c.277]

Позитронов аннигиляция 41, 241, 258 Поликристалл, осцилляции 497 Поля модуляции метод 42, 118, 138, [c.670]

Весьма перспективным является метод неразрушающего контроля с использованием позитронов [58]. С помощью этого метода можно, в частности, определять начало усталостного разрушения в металлах до появления усталостных трещин. Испускаемые радиоактивным материалом позитроны проникают в металл, где они соединяются с электронами и образуют при аннигиляции у Лучи. Поскольку позитроны притягиваются к дислокациям, возникающим до появления усталостной трещины, среднее время жизни позитрона можно связать с наличием дефектов или областей усталости в материале. Используя потоки позитронов, можно контролировать характеристики пластической деформации, в том числе в таких процессах, как закалка, отпуск или термообработка. [c.17]

Чрезвычайно интересен приведенный в гл. 6 критический анализ информационных возможностей метода аннигиляции позитронов для изучения аморфных сплавов, из которого следует, что позитроны, по крайней мере в сплавах металл — металлоид, преимущественно аннигилируют на образованиях типа квазивакансий. [c.19]

Позитроны обладают положительным зарядом, поэтому сближаясь с атомом, они аннигилируют преимущественно на валентных электронах, находящихся на внешних уровнях. Вследствие этого метод аннигиляции позитронов по сравнению с методом комптонов-ского рассеяния позволяет получить большую информацию о состояниях именно валентных электронов. Но в металле, где атомы ионизированы, внешние оболочки размываются , и при наличии вакансий, позитроны преимущественно аннигилируют на электронах, которые захвачены этими вакансиями, другими словами, происходит аннигиляция электронов на вакансиях. Таким образом, предполагается, что N (д ) не дает информации о состояниях объемных валентных электронов в металле, а только о состояниях электронов вблизи вакансий. Однако структура аморфных металлов, характеризующаяся высокой плотностью и неупорядоченностью, не содержит дефектов типа вакансий, существующих в кристалле. Поэтому важным является вопрос, действительно ли кривые угловой корреляции аннигиляции позитронов описывают состояния объемных электронов в аморфных сплавах или нет. [c.194]

Рис. 4.5. Двумерная модель нанокристаллического материала с микроскопическими свободными объемами, обнаруженными методом аннигиляции позитронов [32] вакансия в границе раздела (время жизни позитрона ti) вакан-сионный агломерат (нанопора) в тройном стыке кристаллитов (тг) и большая пора (тз) на месте отсутствующего кристаллита.

О некотором сходстве микроструктуры нано- и субмикрокристаллических материалов и, в частности, о наличии в них свободных объемов одинакового типа свидетельствуют результаты, полученные методом аннигиляции позитронов [43] (см. табл. 4.1). [c.141]

Во второй главе об ждается подход к компьютерному материаловедению полимеров на ат0мн0-1м0ле лярн0м уровне, основанный на методе инкрементов. Рассчитаны инкременты различных атомов и их основных групп. Приведены основные физические представления о структуре макромолекул полимеров и определяющих ее параметрах. Дана методика расчета такой важной характеристики структуры полимера, как коэффшщент молекулярной упаковки. Установлена связь между свободным объемом полимера, коэффищ -ентом молекулярной упаковки и параметрами его пористой структуры. Для экспериментального определения характеристик микропористой структуры полимеров использован метод аннигиляции позитронов, с использованием которого выявлены структурные изменения в полимерах при их релаксации. [c.15]

Обычно о характеристиках микропористой структуры судят по экспериментальным данным о равновесной адсорбции, капиллярной конденсации паров и вдавливании ртути (ртутная порометрия) [121]. В последнее время находит применение метод аннигиляции позитронов [3,48, ПО, 123, 134, 140, 155, 164, 187, 211], с помощью которого можно определять характеристики микропористой структуры, когда размер пор соизмерим с молекулярными размерами. Такие микропоры недоступны для проникновения молекул сорбата, и тем более, они недоступны проникновению ртути при использовании метода ртутной порометрии. [c.55]

Таким образом, из изложенного выше следует, что понятия пористости и плотности упаковки неадекватны. Пористость практически всегда отражает пу стоты, имеющие размеры больше молекулярных, т.е. достаточно крупные пустоты. Что касается плотности упаковки самих макромолекул, то о ней можно судить, рассматривая толью непористую часть образца. Как было отмечено выше, для анализа микропористой структуры полимеров предпочтительно применение методов аннигиляции позитронов [3, 48, ПО, 123, 134, 140, 155, 164, 187, 211], с полющью юторых можно получить качественную и количественную информацию о характеристиках субмикропор (2-15 A) в полимерах. [c.61]

Эксперименты по аннигиляции позитронов, имеющие, как уже говорилось, то преимущество, что они не требуют низких температур и, кроме того, нечувствительны к электронному рассеянию, подтверждают форму ПФ благородных металлов, определенную с помощью эффекта дГвА, хотя достигнутая точность составляет в лучшем случае около 1%. Однако интерпретация результатов этих экспериментов — довольно тонкое дело (хороший обзор относящихся сюда вопросов содержится в работе [42]), и однозначное восстановление поверхности Ферми по экспериментальнбш данным возможно только в относительно простых случаях (например, для щелочных или благородных металлов). В более сложных случаях имеет место скорее обратная ситуация — для известной ПФ можно провести сравнение результатов наблюдений с предсказаниями расчетов зонной структуры и проверить таким образом надежность расчетов. Метод аннигиляции позитронов становится действительно незаменимым для определения ПФ неупорядоченных сплавов, в которых осцилляции дГвА слишком слабы, чтобы их можно было наблюдать. Одним из примеров, демонстрирующих значение этого метода, являются эксперименты в Си, результаты которых указывают на то, что шейки ПФ Си продолжают существовать и при увеличении числа электронов на атом вплоть до 30% (например, путем введения 30% Zn) диаметр шейки для таких сплавов, грубо говоря, удваивается по сравнению с ПФ чистой меди [43]. [c.258]

Роль электронов в металлах как фактора, определяющего их прочность и пластичность, подчеркивалась Я. И. Френкелем еще в ранних работах [1] на основе пористой электронной модели. Современные представления о реальной прочности металлов, учитывающие, с одной стороны, кооперативный характер процессов перемещения атомов при деформации, а с другой — локальный характер разрушения, не отрицают роли электронного фактора. Так, справедливо считается, что наблюдаемые различия прочностных характеристик кристаллов определяются их электронной структурой, а роль дефектов упаковки в механизме деформации и разрушения металлов и качественная связь энергии дефектов упаковки с характеристиками электронной структуры [2] общепринятые. Для дальнейшего развития этих представлений стала очевидной необходимость установления закономерностей взаимосвязи процессов деформации и разрушения с электронными свойствами самих дефектов, ответственных за прочностные свойства металлов [.3]. Со времени открытия явления взаимодействия позитронов с дефектами кристаллической решетки [4] стало понятным, что метод позитронной аннигиляции является уникальным для получения информации об электронной структуре дефектов [5]. В основе этой возможности лежит тот факт, что при наличии в кристал.те дефектов с концентрацией 10 все термализованные позитроны захватываются ими и аннигиляция с электронами в дефектах дает информацию об их электронной структуре. Если концентрация дефектов недостаточна, то в позитронную аннигиляцию будут вносить вклад как совершенные, так и дефектные области кристалла. Следовательно, использование метода электронно-позитронной аннигиляции для анализа структурного состояния в области дефектов, образующих- [c.139]

В настоящей главе приводятся результаты расчетов плотности состояния электронов, основанные главным образом на моделях структуры аморфных твердых тел (см. 6.2.1). Далее (6.2.2 и 6.2.3) обсуждаются наиболее типичные экспериментальные результаты, полученные методами рентгеновской и ультрафиолетовой фотоэлектронной спектроскопии (РФС и УФС), позволяющими непосредственно наблюдать уровни энергии электронов, а также результаты анализа спектров испускания мягкого рентгеновского излучения (МРС). Кроме того, рассмотрены результаты экспериментов по комптоновскому рассеянию для определен1Ия волновых фунвдий элек1 ронов, находящихся в различ1ных электронных состояниях (см. 6.3.1) и результаты некоторых экспериментов по аннигиляции позитронов (см. 6.3.2). [c.178]

Наиболее надежным методом изучения свободных объемов в нанокристаллических компактированных материалах является аннигиляция позитронов [32,35]. Для изучения особенностей структуры нанокристаллических материалов этот метод впервые был применен авторами [36], которые исследовали вакансии в наночастицах Ni [d 15 нм), измеряя время жизни позитронов. [c.136]

Все сказанное выше свидетельствует о том, что метод позитронной аннигиляции позволил фиксировать топкое электроино-структур-иое состояние дефектов, развивающееся при циклической деформации материала. [c.145]

Наиболее эффективным и чувствительным методом изучения дефектов на границах раздела и поверхностях наночастиц является электронно-позитронная аннигиляция. Захват нози-тронов такими дефектами как вакансии или нанопоры приводит к росту времени жизни позитронов по сравнению с этой вели- [c.59]

Нейтринный детектор, изображенный на рис. 8.8, состоял из двух баков Т объемом по 200 л каждый, наполненных водным раствором хлористого кадмия. Эти два контейнера были расположены между огромными резервуарами 5 по 1200 л каждый, наполненными жидким сцинтиллятором. Из схемы ясна основная идея эксперимента. Чтобы быть уверенным в том, что действительно было зарегистрировано антинейтрино, методом задержанных совпадений регистрируют импульс у-кванта, образующегося в результате аннигиляции быстрого позитрона, и импульсы у-квантов, рождающихся через несколько микросекунд в результате захвата нейтрона, замедленного до тепловой скорости, ядром кадмия. Скорость счета у Райнса и Коуэна составляла 3,0 0,2 событий в час, что при- [c.212]

Для получения всесторонней информации о природе процессов, протекающих в электроосажденных /.еталлах и сплавах при отжиге, привлечен комплекс методов исследования, включающий классические (металлографические, рентгеновские и механические), локальные (электронная просвечивающая и растровая микроскопия, оже- и фотоэлектронная спектроскопия) и сверхтонкие (ядерный гамма-резонанс и электронно-позитронная аннигиляция) методы, которые были адаптированы к электролитическим покрытиям [2-4]. [c.5]

Диаграмма Фейнмана, изображённая на рис., соответствует след, процессу. В нач. со- ц стоянии — два фо-тона (волнистые ли-нии) один из них в течке 1 исчезает, породив виртуальную электрон-позитронную пару (сплошные линии) второй фотон в точке 2 поглощается одной из ч-ц этой пары (на приведённой диаграмме — позитроном). Затем появляются конечные фотоны один рождается в точке 4 виртуальным эл-ном, другой возникает в результате аннигиляции виртуальной пары электрон-позитрон в точке 3. Благодаря виртуальным электрон-позитронным парам появляется вз-ствие между фотонами, т. е. принцип суперпозиции эл.-магн. волн нарушается. Это должно проявляться в таких процессах, как рассеяние света на свете. Экспериментально наблюдался имеющий несколько большую вероятность процесс рассеяния фотонов на внеш. электростатич. поле тяжёлого ядра, т. е. на виртуальных фотонах (т. н. дельбрюковское рассеяние). Высшие (радиационные) поправки, вычисляемые по методу возмущений, появляются также в процессах рассеяния заряж. ч-ц и в нек-рых др. явлениях. [c.270]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...