№ 2 (2023)

На ионном ускорителе ГЕЛИС исследована зависимость выхода продуктов ядерной DD-реакции (нейтронов и протонов) от угла поворота мишеней из Ti и CVD-алмаза относительно оси пучка ионов D⁺ с энергиями Е ≤ 35 кэВ. Детектирование нейтронов проводили двумя независимыми методами: пропорциональными счетчиками, наполненных ³Не, и сцинтилляционным детектором с кристаллом стильбена. Детектирование протонов выполнено с помощью алмазного детектора. Детекторы располагали сбоку и позади мишени. Мишень CVD-алмаза имела поликристаллическую структуру и текстуру с ориентацией зерен (100). Кристаллическая структура титановой мишени была однородна и изотропна. Измерения показали зависимость потока нейтронов, зарегистрированного детекторами, от ориентации мишени из текстурированного CVD-алмаза в пучке ионов дейтерия с энергиями 25 и 30 кэВ. Выход протонов из мишени CVD-алмаза показал зависимость от угла поворота мишени при энергии ионов дейтерия 25 кэВ. Для мишени из Ti подобные эффекты не были обнаружены. Ориентационная зависимость выхода нейтронов и протонов из текстурированного алмаза объясняется эффектом каналирования ионов дейтерия в его структуре.

Методы растровой электронной, атомно-силовой и магнитно-силовой микроскопии совместно с измерениями магнитных характеристик до и после воздействия импульсами слабого магнитного поля (10–100 кА/м) низкой частоты (10–20 Гц) использованы для изучения особенностей состояния поверхности, определяющих доменную структуру, магнитные свойства и магнитные потери при перемагничивании ленточных аморфных сплавов Fe(Ni, Cu)(SiB), полученных методом сверхбыстрого охлаждения при распылении расплава на вращающемся барабане. Исследованы обе поверхности фольг. Поверхности образцов, прилегавшие к медному барабану, имели неоднородную, характерную для всех быстрозакаленных образцов структуру. Другие стороны фольг были более ровными, отчего они выглядели блестящими. При изучении поверхностей фольг методом атомно-силовой микроскопии после их магнито-импульсной обработки изменений характера структуры поверхности не обнаружено. Изменения зарегистрированы на снимках блестящей стороны образцов, полученных методом магнитно-силовой микроскопии. До магнито-импульсной обработки доменной структуры в образцах не наблюдали. После магнито-импульсной обработки на дефектах структуры обнаружены полосовые домены шириной 0.6–0.8 нм и замыкающие домены шириной от 1.0 до 1.6 нм, а в некоторых областях поверхности наряду с этим был обнаружен слабый магнитный контраст в виде крупных и мелких доменов формы, близкой к треугольной. Установлено, что потери на перемагничивание в большой степени связаны с потерями, обусловленными вихревыми токами, и связаны с шириной доменов (около 1.5 нм), которая зависит от режимов магнито-импульсной обработки незначительно. Полученные результаты исследований могут быть использованы для уточнения методики снятия напряжений, возникающих в процессе изготовления аморфных лент.

Исследовано влияние флуенса электронов с энергией 30 кэВ в диапазоне (1–7) × 10¹⁶ см^–2 на концентрацию центров окраски в полых частицах оксида алюминия микронного размера в сравнении с объемными микрочастицами Al₂O₃. Анализ проводили по спектрам диффузного отражения в области от 250 до 2500 нм in situ. Радиационную стойкость исследуемых микросфер оценивали относительно микрочастиц Al₂O₃ из анализа разностных спектров диффузного отражения, полученных вычитанием спектров после облучения из спектров необлученных образцов. Изменения разностных спектров диффузного отражения микрочастиц и микросфер оксида алюминия показали, что с увеличением флуенса электронов наведенное поглощение увеличивается во всем спектре. Установлено, что радиационная стойкость микросфер оксида алюминия к воздействию электронов с энергией 30 кэВ при флуенсе (1–7) × 10¹⁶ см^–2 больше по сравнению с радиационной стойкостью микрочастиц Al₂O₃. Увеличение радиационной стойкости полых частиц оксида алюминия обусловлено малой концентрацией радиационных дефектов анионной подрешетки.

Методами электронной микроскопии изучено воздействие полимер-коллоидных буровых растворов на поровое пространство в карбонатных коллекторах нефтегазоконденсатного месторождения. Показано, что воздействие полимеров, входящих в состав буровых растворов, изменяет поверхность порового пространства пород. Это влияет на технологию разработки нефтяных месторождений и интенсификацию добычи нефти. В то же время, за счет отложений полимерных компонентов в поровом пространстве породы свойства образцов изменяются. Это необходимо учитывать при проведении петрофизических исследований на образцах, а также при геофизических исследованиях призабойной зоны методами с малым радиусом исследования. Приведены результаты морфологических исследований с помощью электронного микроскопа порового пространства пород после воздействия полимер-коллоидных буровых растворов. Изучены полимерные пленки, образованные из компонентов бурового раствора. Установлено, что после бурения горизонтальных скважин изменение смачиваемости порового пространства связано с возникновением полимерной пленки на карбонатных кристаллах. Толщина этой пленки, измеренная прямым методом, составляет в исследованных образцах 60–200 мкм. Отмечено, что именно эти изменения в дальнейшем могут приводить к ошибкам при определении петрофизических свойств.

В настоящей работе с помощью компьютерного моделирования исследована возможность функционализации поверхности материалов с ультранизкой диэлектрической проницаемостью под действием атомов инертных газов низкой энергии. Моделирование проводили квантовомеханическим методом теории функционала плотности с использованием алгоритмов молекулярной динамики в программном пакете VASP. Детальный анализ рассчитанных траекторий позволил выявить условия, при которых воздействие налетающих атомов He, Ne, Ar, Xe с энергией до 30 эВ может приводить к удалению поверхностных метильных групп, обеспечивающих гидрофобные свойства поверхности таких диэлектриков. На основании полученных данных сделана оценка пороговой энергии (минимальной энергии атомов, при которой возможно образование CH₃-радикала), и исследованы особенности механизма такого процесса при воздействии легких и тяжелых атомов. Показано, что в рассматриваемом диапазоне энергий взаимодействие Ne, Ar и Xe с метильными группами имеет преимущественно столкновительный характер, поэтому с ростом массы налетающей частицы пороговая энергия возрастает. В противоположность этому, воздействие атома He способно вызывать возмущение пространственного распределения электронной плотности вблизи метильной группы, которое инициирует интенсивные колебания атомов и в итоге приводит к отрыву метильной группы.

Настоящая статья посвящена перспективам использования кристаллов с асимметричной геометрией отражения для определения поперечного размера пучков релятивистских электронов по результатам измерений угловых распределений их излучения в тонком кристалле для двух расстояний между ним и координатным детектором. Проведена экспериментальная проверка этой методики с помощью рентгенографической пластины в качестве двумерного позиционно-чувствительного детектора. Полученные значения горизонтального и вертикального размеров пучка σ_x = 0.32 ± 0.02 мм и σ_y = 1.35 ± 0.02 мм удовлетворительно согласуются с результатами измерений с помощью оптического переходного излучения. Обсуждена возможность характеризации рентгенографических пластин по результатам сопоставления измеренных и рассчитанных угловых распределений параметрического рентгеновского излучения для нескольких отражающих плоскостей кристаллов с асимметричной геометрией отражения и параметром асимметрии ε меньше единицы.

С помощью компьютерного моделирования рассчитаны энергетические спектры и угловые распределения отраженных частиц при бомбардировке поверхности вольфрама атомами водорода и дейтерия с энергией 0.1–10 кэВ. Предложена модель, качественно объясняющая основные закономерности поведения спектров. Установлено подобие энергетических спектров при бомбардировке атомами водорода и дейтерия при одинаковых скоростях соударения. Угловое распределение отраженных частиц носит универсальный характер в широком диапазоне значений начальной энергии бомбардирующих атомов.