Вследствие указанных ограничений, вычисляемое число смещений на атом правильно считать лишь характеристикой условий облучения, которая через каскадную функцию приближенно учитывает некоторые свойства облучаемого материала. Выбираемый конкретный вид функции ν(E) играет вспомогательную роль, если

все расчеты ведутся с одним типом каскадной функцией, при этом точность получаемых численных значений невелика (не лучше 20–

30%).

Выше были описаны различия между разреженными и плотны-

ми каскадами. Однако, для объективности необходимо отметить и их сходство. В частности, было показано, что каскадная функция для разреженных каскадов практически линейно зависит от отношения Е/Еd (см. выражения (12.204) и (12.212)). Рассмотрение процессов образования плотных каскадов в приближении сплошной среды также позволяет получить линейную зависимость ν(E). С учетом изменения плотности начального энерговыделения при увеличении энергии первично-выбитого атома (для степенных потенциалов типа U(r) ~ r–1/m – e ~ E(1−6m) ) при высоких энергиях ПВА каскадная эффективность должна несколько снижаться. При этом, говоря о сходстве в изменении каскадной функции от энергии ПВА, нельзя не отметить такого важного факта, что по абсолютной величине каскадная функция (эффективность образования радиационных дефектов) для плотных каскадов оказывается в 1,5– 2 раза выше, чем для разреженных. Следовательно, бомбардирующие частицы, создающие в мишени плотные каскады, сильнее повреждают материал, чем те, которые создают разреженные каскады.

Контрольные вопросы

1.Назовите основные характеристики описания процесса взаимодействия излучение – твердое тело?

2.Какие виды сечений рассеяния используют для описания взаимодействия излучения с веществом?

3.Какие основные процессы происходят при воздействии заряженных частиц на твердое тело?

285

4.Каковы условия и критерии применимости классического, квантового и релятивистского описания взаимодействия?

5.В чем разница упругих и неупругих процессов взаимодействия?

6.Какие законы сохранения используют для описания “самопроизвольного” распада частиц и упругих столкновений двух тел?

7.Как оценить максимальную передаваемую энергию в классическом случае?

8.В чем принципиальное отличие для максимальной передаваемой энергии в релятивистском случае?

9.Каким уравнением описывается траектория движения частицы в центрально-симметричном поле?

10.Как определяется минимальное расстояние сближения двух взаимодействующих частиц?

11.Какие потенциалы позволяют получать аналитическое решение характеристик взаимодействия двух тел?

12.Чем определяется выбор потенциалов ион-ионного взаимодейст-

вия?

13.Какие приближенные потенциалы взаимодействия используют для описания рассеяния?

14.Каковы условия выбора приближенного потенциала взаимодейст-

вия?

15.Какие приближенные методы используют для решения классической задачи взаимодействия частиц?

16.Как строится диаграмма рассеяния в релятивистском случае?

17.В чем суть метода парциальных волн при описании рассеяния квантовых частиц?

18.Каковы основные допущения кинематической теории рассеянии квантовых частиц?

19.Назовите основные свойства обратной решетки?

20.Как записывается условие дифракции (закон Вульфа–Брэгга)?

21.Что такое структурный множитель интенсивности?

22.Как влияют тепловые колебания решетки на рассеяние?

23.Что такое эффект каналирования и блокировки?

24.Какие виды каналирования возможны в твердом теле?

25.Каковы необходимые условия образования радиационных дефектов при малых энергиях ПВА?

26.В чем суть эффекта простой фокусировки?

27.Назовите условие реализации дополнительной фокусировки?

28.Что такое пороговая энергия радиационного повреждения?

286

29.Каковы основные допущения модели Кинчина–Пиза?

30.Как рассчитывается каскадная функция в модели Кинчина–Пиза?

31.Как оценить степень радиационного повреждения материалов?

32.Какие типы каскадов возможны при облучении твердых тел?

33.Каковы критерии определения типа каскада?

34.В чем различие процессов образования дефектов в разреженных и плотных каскадах?

35.Как распределяются дефекты в каскадной области повреждения для различных каскадов?

36.Как релаксируется энергия ПВА в каскаде?

Список использованной литературы

1.Лейман К. Взаимодействие излучения с твердым телом и образование элементарных дефектов / Пер. с англ. – М.: Атомиздат, 1979. – 296 с.

2.Кирсанов В.В., Суворов А.Л., Трушин Ю.В. Процессы радиационного дефектообразования в металлах. – М.: Энергоатомиздат, 1985.

3.Оцуки Ё.-Х. Взаимодействие заряженных частиц с твердыми тела-

ми / Пер. с англ. – М.: Мир, 1985. – 280 с.

4.Диденко А.Н., Лигачев А.Е., Куракин И.Б. Воздействие пучков заряженных частиц на поверхность металлов и сплавов. – М.: Энергоатом-

издат, 1987. – 184 с.

5.Соловьев Г.И., Жуков В.П. Действие облучения на металлы и сплавы (Образование радиационных дефектов). – М.: МИФИ, 1990. – 72 с.

6.Жуков В.П. Каскады атомных столкновений в металлах. – М.:

МИФИ. 1990. – 68 с.

7.Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика: Учеб. пособие.

В10-ти т. Т.1 Механика. – М.: Наука, 1988. – 216 с.

8.Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика: Учеб. пособие для вузов. – В 10-ти т. Т.3 Квантовая механика (нерелятивистская тео-

рия). – М.: Наука, 1989. – 768 с.

9.Электронная микроскопия тонких кристаллов / Хирш П., Хови А., Николсон Р. и др. / Пер. с англ./ Под ред. Л.М. Утевского. – М.: Мир. 1968. – 574 с.

10.Распыление твердых тел ионной бомбардировкой: Физическое распыление одноэлементных твердых тел/Пер. с англ./Под ред. Р. Бери-

ша. – М.: Мир. 1984. – 336 с.

287