材料中的氦及氚渗透PDF电子书下载

1 材料中氦的微观形态、分布及迁移 1

1.1 氦的引入和含量 2

1.2 单个氦原子及原子团 5

1.2.1 能量参数、氦原子的捕陷和簇聚 6

1.2.2 氦原子的迁移 9

1.3 氦泡 11

1.3.1 形成过程 11

1.3.2 泡内的氦压强及密度 13

1.3.3 研究氦泡的其他方法 14

1.3.4 加热时氦泡的聚集长大 16

2 氦的热释放、宏观效应及氦脆 22

2.1 金属氚化物的氦释放 22

2.2 离子注入固体中的氦的释放 24

2.3 氦与氢同位素的相互作用 27

2.4 表面效应 30

2.5 体效应 32

2.6.1 离温氦脆 33

2.6 不锈钢的氦脆 33

2.6.2 低温氦脆 36

2.7 自辐照引起的氦问题 39

2.7.1 辐照损伤 39

2.7.2 钚的自辐照现象 41

2.7.3 氦泡及氦的热释放 48

2.7.4 钚的 辐照对不锈钢的效应 51

3 氚的扩散与渗透 53

3.1 氚的特性及其产生与储存 53

3.2.1 吸附 58

3.2 氚的吸收与释放 58

3.2.2 溶解 60

3.2.3 复合与解吸 62

3.3 氚的扩散 63

3.3.1 扩散的宏观规律 63

3.3.2 扩散的微观机制 66

3.3.3 存在陷阱时的氢扩散 69

3.4 氚的渗透 71

3.4.1 气相渗透过程 71

3.4.2 等离子体驱动的渗透 73

3.4.3 氚渗透率的测定方法 75

3.4.4 各种材料的氢同位素渗透参数 79

4 防氚渗透阻挡层 83

4.1 氧化物层 84

4.1.1 直接生长Cr2O3氧化物层 84

4.1.2 Al2O3涂层 87

4.1.3 Cr2O3涂层 87

4.2 铝化物涂层 88

4.3 钛基陶瓷涂层 92

4.4 硅化物涂层 95

4.4.1 概况 95

4.4.2 离子束辅助合成SiC阻挡层的研究 100

4.5 阻挡层的渗透机制 107

4.6 阻挡层的其他特性 111

5 氢同位素及氦的离子束分析方法 113

5.1 卢瑟福背散射 114

5.1.1 实验方法及基本设备 114

5.1.2 基本原理 115

5.1.3 背散射谱的分析方法 124

5.1.4 小结 130

5.2 增强质子背散射及前冲散射方法 131

5.2.1 增强质子背散射 131

5.2.2 前向反冲方法 134

5.2.3 小结 141

5.3 核反应分析 141

5.3.1 基本原理 141

5.3.2 分析技术 144

5.3.3 核反应分析举例 147

5.3.4 小结 150

5.4 二次离子质谱 151

5.4.1 基本物理过程 151

5.4.2 基本设备及实验方法 158

5.4.3 SIMS分析实例 162

5.4.4 小结 167

附录 168

参考文献 169