Закономерности накопления ионно-имплантированного гелия в поверхностных слоях никеля тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕЛИЯ С РАДЗЩЭДОННЫМИ ДЕФЕКТАМИ

В МЕТАЛЛАХ.

§1.1. Процессы дефектообразования в металлах при облучении ионами гелия.

§ 1.2. Диффузия гелия в металле. Взаимодействие атомов гелия с дефектами вакансионного типа

§ 1.3. Зарождение и рост гелиевых пузырьков при температурах менее 0,3ThJ,

§ 1.4. Накопление и ре эмиссия гелия в металлах.

§ 1.5. Влияние облучения примесными ионами на поведение ионно-имплантированного гелия.

Постановка задачи.

ГЛАВА П. МЕТОД ПОСЛОЙНОГО АНАЛИЗА КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗОВ В

МЕТАЛЛЕ.

Взаимодействие инертных газов с дефектами кристаллической решетки является одним из фундаментальных вопросов радиационной физико-химш металлов. Исследование широкого круга различных реакций, протекающих между атомами внедренных инертных газов и точечными радиационными дефектами, позволяет углубить и расширить наши представления об энергетике образования и подвижности дефектов, их способности образовывать сложные скопления, В этой связи особый интерес представляют опыты по изучению поведения ионно-имплантированного гелия, имеющего наименьшие атомные размеры и обладающего наиболее инертной электронной оболочкой.

Прикладным аспектом вопросов взаимодействия инертного газа с дефектами является изучение механизмов накопления гелия в конструкционных материалах, используемых в ядерных и термоядерных установках. Работы по созданию действующих термоядерных установок, интенсивно проводимые в последние годы, во многом сдерживаются из-за отсутствия конструкционных материалов различного назначения, выдерживающих воздействие больших потоков излучений. Особую проблему представляет выбор материалов для первой стенки термоядерного реактора типа "Токамак". В реакциях синтеза около 80% энергии уносится высокоэнергетичными ( -v 14 МэВ) нейтронами, пронизывающими на большую глубину элементы конструкции термоядерного реактора / I /, При этом в результате (It,*) -реакций в материалах может накапливаться большое количество гелия. Присутствие гелия вызывает высокотемпературное гелиевое окруп-чивание, налагающее наиболее жесткие ограничения на выбор материала для первой стенки термоядерного реактора. Значительная

часть (около 20%) энергии реакции синтеза будет выделяться «с -частицами, ионами изотопов водорода и гелия, атомами и молекулами этих и других газов, присутствующих в остаточной атмосфере вакуумной камеры реактора, а также электромагнитным излучением различной энергии в поверхностных слоях первой стенки / I /• Это приводит к интенсивной эрозии поверхности.

За последние годы методами машинного моделирования, с помощью микроскопии, термодесорбционной спектроскопии и различных методик послойного анализа достигнут большой прогресс в понимании структуры и поведения элементарных дефектов и их взаимодействия с гелием. Однако, освоение термоядерных источников энергии ставит перед исследователями ряд новых сложных задач фундаментального и прикладного характера. Остановимся на некоторых, еще недостаточно изученных вопросах, которые будут затронуты в настоящей работе.

Под воздействием налетающих ионов Не" в кристаллической решетке металла будет возникать большое количество радиационных дефектов, в которых будет накапливаться гелий. Кинетика накопления гелия при высоких дозах облучения еще недостаточно изучена.

Одновременное воздействие на решетку металла ионов гелия и водорода приводит к повышению скорости генерации радиационных дефектов по сравнению с облучением только ионами гелия. Исследование поведения атома гелия в этих условиях, моделирующих также и одновременное нейтронное облучение, представляет огромный интерес для радиационного материаловедения.

Воздействие электромагнитного излучения на материал первой стенки, а также химические реакции с активными примесями, находящимися в вакуумной камере реатора, могут вызвать структурно

-фазовые или топохимические превращения поверхностных слоев используемых металлов и сплавов. Влияние этих превращений на накопление гелия не изучено.

Целью настоящей работы являлось изучение пространственного распределения, кинетики накопления и реэмиссии гелия в условиях облучения низкоэнергетическими ионами Не*, последовательной и одновременной бомбардировки ионами гелия и водорода, а также при структурно-фазовых превращениях. В качестве основного исследуемого металла был выбран никель, являющийся модельным материалом для изучения процессов, происходящих в аустенитных сталях. Моделирование структурно-фазового превращения было проведено с помощью топохи-мического перехода «с-железа и никеля в окисел при взаимодействии с газообразным кислородом. Температура окисления была выбрана невысокой для того, чтобы избежать обычных процессов термодесорбции.

Научная новизна данной работы заключается в следующем:

-Впервые проведено систематическое исследование кинетики накопления и пространственного распределения гелия в никеле в широком интервале доз облучения ионами Не* с энергией 1,5*9 кэВ. Опыты по изотопному обмену гелия в никеле, содержащем предельное количество инертного газа, позволили конкретизировать механизм реэмиссии гелия, наблюдаемой при больших дозах облучения.

-Впервые исследована кинетика выделения гелия и изменение его пространственного распределения, при бомбардировке систем, никель-гелий /сформированных предварительным облучением металла ионами 9 кэВ Ма+ до определенной дозы внедрения/ ионами водорода в широком интервале температур мишени, Т = 100-800 К. Объяснено явление реэмиссии гелия при облучении систем никель-гелий ионами водорода. Впервые экспериментально изучены профили распределения и прослежена кинетика накопления гелия в условиях одновременного облучения металла ионами гелия и водорода.

-Впервые установлен факт выделения гелия при окислении металла /железо, никель/, содержащего инертный газ.

-Разработана методика послойного измерения концентрации газов по толщине образца с чувствительностью 0,1 атомного % и разрешением по глубине 50-100

В диссертационной работе автор защищает:

- результаты экспериментального исследования пространственного распределения, кинетики накопления и реэмиссии гелия в условиях облучения никеля низкоэнергетическими ионами t-le+ , последовательного и одновременного облучения металла ионами гелия и водорода в широком температурном интервале = 100-800 К/;

- механизм реэмиссии гелия, наблюдаемой при больших дозах облучения* ионами Не, предполагающий миграцию атома инертного газа по подсистеме элементарных гелиево-вакансионных комплексов;

- результаты экспериментального изучения пространственного распределения и кинетики накопления атомов дейтерия в никеле после облучения металла ионами 9 кэВ /Т =100-600 К/;

- модель, объясняющую выделение гелия в процессе облучения системы А//'-Не. ионами водорода вследствие вытеснения атома инертного газа из гелиево-вакансионного комплекса собственным междо-узельным атомом металла и, кроме того, при низких температурах атомами водорода.

- экспериментальные результаты по изучению влияния окисления «с -железа на выделение предварительно имплантированного в металл гелия.

Настоящая работа выполнена в лаборатории коррозионного материаловедения Института физической химии АН СССР под руководством доктора физико-математических наук Андрея Петровича Захарова и кандидата физико-математических наук Александра Ефимовича Городецкого по плану научно-исследовательских работ ШХ АН СССР" по теме "Изучение закономерностей взаимодействия легких примесных атомов с радиационными дефектами в металлах" /№ 80066938/ и в соответствии с программой работ Координационного совета по проблеме "Исследование и создание конструкционных материалов для реакторов термоядерного синтеза".

Выводы

Обнаружено, что окисление железа, содержащего гелий, приводит к выделению инертного газа. Анализ гелиевых профилей, измеренных до и после окисления системы железо-гелий, и изучение толщины окисных пленок методом ЭСХА позволили установить, что выделение гелия происходит в основном из окисляющихся слоев металла, причем концентрация гелия в образовавшемся окисле значительно меньше (более чем на два порядка) концентрации инертного газа в первоначальном слое металла. Предполагается, что выделение гелия из ловушек вакансионного типа обусловлено миграцией гелия по системе связанных вакансий, возникающих на границе металл-окисел вследствие диффузии атомов железа сквозь окисную пленку. Окончательный выход гелия в вакуум осуществляется по межзеренным границам сформировавшегося окисла.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Прежде чем написать выводы работы, кратко напомним, как были сформулированы ее задачи. Предполагалось: изучить кинетику накопления гелия в никеле в широком интервале доз облучения ионами исследовать механизм реэмиссии гелия при больших дозах облучения ионами Не" ; выявить влияние ускоренных ионов водорода на поведение гелия в никеле в случае последовательного и одновременного облучения металла ионами Не+ и Н+ ; изучить выделение гелия при окислении облученного ионами Не* металла.

Дея решения поставленных задач была разработана новая методика послойного анализа концентрации газов в приповерхностных (толщиной до I мкм) слоях металла. В отличие от традиционно используемых методов послойного анализа (метода ядерных реакций, метода обратного резерфордовского рассеяния) разработанная нами методика отличается простотой и удовлетворительной разрешающей способностью, что весьма важно для анализа газовых примесей в тон-о ких (100-200 А) слоях металла. Необходимо отметить, что описанная во второй главе методика послойного анализа используется в настоящее время для проведения совместных работ ИФХ АН СССР с МИФИ и ИАЭ им. И.В.Курчатова.

Анализ кинетики накопления гелия в никеле в широком интервале доз облучения ионами Не+ выявил интересную и важную способность металла образовывать насыщенную систему никель-гелий, содержание гелия в которой достигает предельного значения. Опыты по облучению этой системы ионами другого изотопа гелия позволили установить, что гелий находится в металле в двух подсистемах (в гелие-во-вакансионных комплексах и в гелиевых пузырьках), и конкретизировать механизм реэмиссии гелия, возникающей при больших дозах ионов Не* .

Явление захвата ионно-имплантированного изотопа 3Не+ в насыщенной системе Afi-^He и выделение fy/e предполагает принципиальную возможность создания датчиков для измерения потоков ионов гелия с допороговыми энергиями в гелиево-водородной плазме.

Кроме того, высокая температурная стабильность (до 800 К) гелиевых профилей в металле, сформированных облучением небольшими дозами ионов Не* , позволяет измерять коэффициенты распыления металла при бомбардировке ионами водорода, другого изотопа гелия, ионами тяжелых примесей (как было описано в § 4.2). Процессы электрохимического растворения также могут быть изучены с помощью "гелиевой метки".

Интересными и принципиально важными являются результаты опытов по изучению кинетики выделения гелия при облучении систем никель-гелий ионами водорода. Впервые показано, что воздействие ускоренных ионов водорода может приводить к выделению гелия, находящегося в элементарных гелиево-вакансионных комплексах. Наблюдаемое выделение гелия при облучении систем металл-гелий ионами водорода дало основание предполагать, что в случае одновременного облучения металла ионами гелия и водорода скорость накопления инертного газа в области больших (насыщающих) доз ионов Не* будет отличаться от скорости накопления газа в случае облучения только ионами гелия. Это предположение было подтверждено экспериментальными результатами.

Выделение гелия при окислении системы железо-гелий является новым, ранее неизвестным фактом. Обнаруженный эффект позволяет создать методику измерения толщины окисных пленок на начальных стадиях окисления металла путем измерения гелиевых профилей до и после окисления.

В заключение автор считает приятным долгом искренне поблагодарить А.П.Захарова и А.Е.Городецкого за научное руководство по диссертационной теме; В.М.Шарапова, В.Нт.Черникова и В.А.Журавлева за дискуссию и ценные замечания по данной диссертации; В.Ю.Демина за содействие и помощь в проведении экспериментов; коллектив сотрудников лаборатории коррозионного материаловедения ШХ АН" СССР за помощь и моральную поддержку при выполнении диссертации-.

ОБЩИЕ вывода РАБОТЫ

1. Количественно прослежена кинетика накопления гелия в никеле от малых доз внедрения до образования квазистационарного состояния металл-гелий с помощью анализа полученных профилей рас- • пределения газа по толщине образца. Экспериментально показано, что коэффициент захвата гелия для определенной энергии падающих ионов меняется с увеличением дозы внедрения - при малых дозах коэффициент захвата меньше единицы, затем этот коэффициент становится практически равным единице и при больших дозах он обратно пропорционален дозе внедрения.

Дана оценка концентрации ловушек и дозы внедрения, разграничивающих этапы накопления гелия.

После определенной дозы облучения, зависящей от энергии, при достижении коэффициентом реэмиссии значения единица образуется насыщенная квазистационарная система никель-гелий.

2. С помощью опытов по изотопному обмену гелия в насыщенной системе никель-гелий исследован механизм реэмиссии инертного газа из металла при больших дозах облучения ионами Не+.

Просачивание гелия в насыщенной системе Ni-He происходит главным образом по элементарным гелиево-вакансионным комплексам, расстояние между которыми составляет около 5 Я. Миграция гелия осуществляется "эстафетным" способом: внедренный атом гелия захватывается гелиево-вакансионным комплексом, этот комплекс эмитирует атом гелия, который захватывается соседним комплексом и т.д.

3. Для изучения влияния ускоренных ионов водорода на поведение гелия в металле исследована кинетика накопления дейтерия в никеле. Показано, что при низких температурах /менее 200 К/ внедренный дейтерий неподвижен в решетке металла, он может накапливаться до концентраций, превышающих атомную концентрацию металла, и образовывать дейтерид никеля. При температурах свыше 200 К дейтерий перемещается по междоузлиям решетки и может захватываться ловушками, главным образом, вакансионного типа, которые удерживают внедренный газ до температур ^ 400 К.

4. В широком температурном интервале изучена кинетика выделения гелия из никеля, предварительно облученного ионами Не+, при последующей бомбардировке ионами водорода. Показано, что величина реэмиссионного потока существенно зависит от начального количества гелия в металле и температуры образца.

Предложена модель ионно-индуцированной реэмиссии, согласно которой гелий вытесняется из гелиево-вакансионных комплексов собственными междоузельными атомами металла и, кроме того, при низких температурах - атомами водорода. При высоких температурах выделение гелия обуславливается только распылением поверхности металла бомбардирующими ионами.

5. Установлено, что в случае одновременного облучения никеля ионами гелия и водорода скорость накопления инертного газа в области ненасыщающих доз ионов гелия не отличается от скорости накопления при облучении металла только ионами Не+ в том же интервале доз. В области больших /насыщающих/ доз ионов гелия одновременное облучение может привести к уменьшению скорости накопления инертного газа по сравнению с облучением только ионами Не+ и уменьшению предельного содержания гелия в металле.

6. Показано, что окисление железа, содержащего гелий, приводит к выделению инертного газа из окисляющихся слоев металла, причем концентрация гелия в образовавшемся окисле более чем на два порядка меньше концентрации инертного газа в первоначальном слое металла.

7. Разработана количественная методика послойного измерения концентрации гелия и водорода в приповерхностных слоях металла с чувствительностью ~0,1 атомного % и разрешением по глубине 50-100 Й, основанная на масс-спектрометрической регистрации газа, выделяющегося при распылении поверхности ионами аргона.

1. Зеленский В.Ф., Казачковский О.Д., Решетников Ф.Г.,

2. Цыканов В.А. Физические проблемы радиационного материаловедения. Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение, 1981, вып.4(18), с.3-18.

3. Томпсон М. Дефекты и радиационные повреждения в металлах. -М.:Мир, 1971. 361с.

4. Moller W. The behaviour of hydrogen atoms implanted into metals. Nucl. Instr. and Meth., 1983, v.209/210, p.773-790.

5. Ziegler J.F. Helium stopping powers and ranges in all elemental matter. N.Y.-Paris:Pergamon Press, 1977. - 367 p.

6. Буренков А.Ф., Комаров Ф.Ф., Кумахов M.A., Темкин M.M. Таблицы параметров пространственного распределения ионно-им-плантированных примесей. Минск: БГУ, 1980. - 352 с.

7. Weissman R., Sigmund P. Sputtering and backscattering of keV light ions bombarding random targets. Rad.Effects, 1973, v.19, p.7-14.

8. Littmark U., Maderlechner G., Behrisch R., Scherzer B.M.U., Robinson M.T. Calculations of the moments of the range and damage distributions for low keV light ion bombardment of amorphous solids. Nucl.Instr. and Meth., 19 76, v.132,p.661-665.

9. Brice D.K. Atomic displacement distributions for light energetic atoms incident on heavy atom targets. In: Fundamental Aspects of Radiation Damage in Metals, Gatlinburg, USA, 19 76, v. 1, p.35-41.

10. Biersack J.P., Haggmark L.G. A Monte Carlo computer program for the transport of energetic ions in amorphous targets. -Nucl.Instr. and Meth., 1980, v.174, p.257-269.

11. Hou M., van Veen A., Caspers L.M., Ypma M.R. Vacancy production in molybdenum by low energy light ion bombardment: computer simulation. Nucl.Instr. and Meth., 19 83, v.209/210, p.19-25.

12. Brice d.k. Ion implantation range and energy deposition distributions. N.Y.-London: Plenum Press, 1975. - 590 p.

13. Robinson M.T. The influence of the scattering law on the radiation damage displacement cascade. Phil.Mag., 1965, v.12, p.741-765.

14. Robinson M.T. The influence of the scattering lav; on the radiation damage displacement cascade II. Phil.Mag., 1968, v.17, p.639-642.

15. Sigmund P. On the number of the atoms displaced by implanted ions or energetic recoil atoms. Appl.Phys.Letters, 19 69, v. 14, p.114-117.

16. Winterbon K.B. Ion implantation range and energy deposition distribution. N.Y.: Plenum Data Company, 19 75, Vol.2. -341 p.

17. Jung P. Atomic displacement function of cubic metals. -J.Nucl.Mater., 1983, v.117, p.70-77.

18. Besenbacher F. , Bottiger J., Myers S.M. Defect trapping of ion-implanted deuterium in nickel. J.Appl.Phys., 1982, v.53, p.3536-3546.

19. Fastenau R.H.J. Diffusion limited reactions in crystalline solids. Theory and computer simulation. Delft University Press, 1982. - 186 p.

20. Erginsoy C., Vineyard G.H., Englert A. Dynamics of radiation damage in a body-centered cubic lattice. Phys.Rev., 1964, v.133, P.A595-A606.

21. Schroeder K.f Eberlein E. Lattice theory of diffusion reactions. Z.Phys., 1975, V.B22, p.181-187.

22. Ратишвили И.Г. Аннигиляция френкелевских пар в модели дискретной решетки,- ФТТ, 1977, т.19, с.711-720.

23. Caspers L.M., van Veen A. Helium desorption spectrometry: its use for defect chemistry in metals. Phys.Stat.Sol.(a), 1981, v.68, p.339-350.

24. Вайсфельд A.M., Ганн B.B., Юдин О.В., Ямницкий В.А. Исследование структуры каскадных областей в никеле методом математического моделирования. Препринт/ ХФТИ 83-34/. - Харьков, 1983.20 с.

25. Johnson R.A. Effect of trapping on interstitial cluster nucle-ation at the onset of irradiation. J.Nucl.Mater., 1979,v. 83, p.147-159.

26. Schilling W. Diffusion of helium in metals. In: Point Defects and Defect Interaction in Metals, Proc. Yamada Conference , Kyoto, 19 81, University of Tokyo Press, p.303-308.

27. Johnson R.A., Wilson W.D. Defect clusters for f.c.c. and b.c.c. metals. In: Interatomic Potentials and Simulation of Lattice Defects, N.Y.-London: Plenum Press, 1972, p.301-305.

28. Wilson W.D., Johnson R.A. Rare gases in metals. In: Interatomic Potentials and Simulation of Lattice Defects, N.Y.-London: Plenum Press, 1972, p.375-390.

29. Caspers L.M., van Veen A., van Gorkum A.A., van den Benkel A., van Baal C.M. Helium desorption from a (110) Mo crystal.

30. Fastenau R.H.J., Caspers L.M., van Veen A. Small clusters of vacancies and helium in molybdenum. Phys.Stat.Sol.(a), 1976, v.34, p.277-289.

31. Wilson W.D., Bisson C.L. Rare gas complexes in tungsten. -Rad.Effects, 1974, v.22, p.63-66.

32. Wilson W.D. Theory of diffusion and trapping of hydrogen and helium in metals, a review. In: Fundamental Aspects of Radiation Damage in Metals, Gatlinburg, USA, 1976, v.2, p.1025-1044.

33. Wilson W.D., Bisson C.L., Baskes M.I. Self-trapping of helium in metals. Phys.Rev.B., 1981, v.24, p.5616-5624.

34. Van den Berg F., van Heugten W., Caspers L.M., van Veen A. Clustering of helium atoms at a 1/2<111>{110ledge dislocation in ct-iron. Solid State Comm., 1977, v.24, p.193-196.

35. Van den Berg F., van Heugten W., Caspers L.M., van Veen A. Clustering of helium in vacancies bound to a 1/2<111>{110} edge dislocation in ct-iron. Solid State Comm., 1978, v.27, p.665-667.

36. Caspers L.M., van Veen A., Ypma M.R., Fastenau R. Interaction of helium with small self-interstitial platelets in a-Fe. -Phys.Stat.Sol.(a), 1979, v.52, p.K61-K64.

37. Reed D.J. A review of recent theoretical developments in the understanding of the migration of helium in metals and its interaction with lattice defects. Rad.Effects, 1977, v.31, p.129-147.

38. Picraux S.T. Defect trapping of gas atoms in metals. Nucl. Instr. and Meth., 1981, v.182/183, p.413-437.

39. Кирсанов B.B. Исследование примесных дефектов методами машинного моделирования,- В кн.: Дефекты в кристаллах и их моделирование на ЭВМ. Л.: Наука, 1980, с.115-133.

40. Кирсанов В.В., Орлов А.Н. Моделирование на ЭВМ атомных конфигураций дефектов в металлах. УФН, 1984, т.142, с.219-264.

41. Wagner A., Seidman D.N. Range profiles of 300- and 450 eV4 + 4

42. He ions and the diffusivity of He in tungsten. Phys.Rev.1.tters, 1979, v.42, p.515-518.

43. Philipps V., Sonnenberg K. Interstitial diffusion of He in nickel. J.Nucl.Mater., 1983, v.114, p.95-97.

44. Thomas G.J., Bastasz R. Direct evidence for spontaneous precipitation of helium in metals. J.Appl.Phys., 1981, v.52, p.6426-6428.

45. Van Gorkum A. Quantitative thermal desorption spectrometry of noble gases in solids. Delft University Press, 1981,- 147 p.

46. Kornelsen E.V. Entrapment of helium ions at (100) c.nd (110) tungsten surfaces. Can.J.Phys., 1970, v.48, p.2812-2823.

47. Kornelsen E.V. The interaction of injected helium with lat- -tice defects. Rad.Effects, 1972, v.13, p.227-236.

48. Kornelsen E.V., Edwards D.E., Jr. Observation of ion bombardment damage in Ni(100) crystal by helium ion injection. In: Application of Ion Beam to Metals, N.Y.-London: Plenum Press, 1974, p.521-528.

49. Van Veen A., van Gorkum A.A., Caspers L.M., Nihoul J.,

50. Stals L., Cornelis J. Helium desorption from molybdenum single crystal. Phys.Stat.Sol.(a), 1975, v.32, р.К123-К126.

51. Van Veen A., Caspers L.M. Defect analysis by thermal heliumdesorption spectrometry. -In: Proc. 7 Intern. Vacuum Congress and 3 Intern. Conf. on Solid Surface, Vienna, 1977, p.2637-2640.

52. Kornelsen E.V., van Gorkum A.A. Attachment of mobile particles to non-saturable traps. The trapping of helium at xenon atoms in tungsten. Rad.Effects, 1979, v.42, p.113-124.

53. Kornelsen E.V., van Gorkum A.A. Enhanced penetration of low energy (25 eV-5000 eV) helium along the <100> channel in tungsten. Nucl.Instr. and Keth., 1980, v.170, p.161-170.

54. Kornelsen E.V., van Gorkum A.A. A study of buble nucleation in tungsten using thermal desorption spectrometry: clusters of 2 to 100 helium atoms. J.Nucl.Mater., 1980, v.92, p.79 — 88.

55. Reed D.J., Armour D.G., Carter G. Low energy ion trapping and gas release from nickel single crystals. Vacuum, 1974, v. 24 p.455-461.

56. Rantanen R.O., Donaldson E.E. Trapping and release of rare gases by 304L stainless steel. Rad.Effects, 1974, v.23, p.37-42.

57. Wilson W.D., Baskes M.I., Bisson C.L. Atomistic of helium bubble formation in a face-centered-cubic metal. Phys.Rev. В., 1976, v.13, p.2470-2478.

58. Caspers L.M., van Dam H., van Veen A. Helium interaction with vacancy clusters in tungsten. Delft Progr.Rep., Ser.A, 1974, v.1, p.39-46.2 3

59. Picraux S.T., Vook F.L. Lattice location studies of D and He in W. In: Application of Ion Beams to Metals, N.Y.s Plenum Press, 1974, p.407-422.

60. Bisson C.L., Wilson W.D. Location of He atom in a metal vacancy. In: Application of Ion Beams to Metals, N.Y.: Plenum- 161 -Press, 1974, p.423-435.

61. Палатник JI.С., Козьма А.А., Фукс М.Я., Фогель Я.М., Тищен-ко Л.П. Радиационный полиморфизм в твердых растворах Ад-Не.-Доклады АН СССР,. 1978, т.242, с. 333-336.

62. Тищенко Л.П., Фогель Я.М. Изучение процессов, протекающих в системе металлическая пленка имплантированный газ. - Радиотехника и электроника, 1981, т.26, с.1961-1968.

63. Палатник Л.С., Козьма А.А., Фукс М.Я., Перегон Т.И., Тищенко Л.П. Исследование растворов гелия, имплантированного в эпи-таксиальные пленки ГЦК металлов.- Поверхность, 1982, №4, с.116-121.

64. Johnson Р.В. Bubble structures in Не+ irradiated metals. -Rad. Effects, 1983, v.78, p.147-156.

65. Черников B.H., Захаров А.П. Приповерхностные дефекты в молибдене, облученном высокоэнергетическими ионами водорода и гелия при 1500°С. Поверхность, 1984, t?2, с.79-88.

66. Гусева М.И., Мартыненко Ю.В. Радиационный блистеринг. УФН, 1981, т.135, с.671-691.

67. Balluffi R.W. Vacancy defect mobilities and binding energies obtained from annealing studies. J.Nucl.Mater., 1978,v.69/70, p.240-263.

68. Neuman G.M. Self-diffusion and the diffusion mechanism in b.c.c. transition metals. In: Diffusion processes, London-Paris: Gordon and Breach Science Publishers, v.l, p.329-360.

69. Caspers L.M. , Fastenau R.H.J. , van Veen A., van Heu^ten VI. F. Mutation of vacancies to divacancies by helium trapping in molybdenum. Phys.Stat.Sol.(a), 1978, v.46, p.541-546.

70. Baskes M.I., Fastenau r.h.j., Penning P.L., Caspers L.M., van Veen A. On the low temperature nucleation and growth of bubble by helium bombardment of metals. j.Nucl.Mater., 1981, v.102, p.235-239.

71. Van Veen A., Caspers L.M., Kornelsen E.V., Fastenau R., van Gorkum A., Warnaar A. Vacancy creation by helium trapping at substitutional krypton in tungsten. Phys.Stat.Sol.(a), 1977, v.40, p.235-246.

72. Thomas G.J., Swansiger W.A., Baskes M.I. Low temperature helium release in nickel. J.Appl.Phys., 1979, v.50, p.6942-6947.

73. Wiedersich H., Okamoto P.R., Lam N.Q. A theory of radiation-induced segregation in concentrated alloys. J.Nucl.Mater., 1979, v.83, p.98-108.

74. Baskes M.I., Melius C.F. Pair potentials for fee metals. -Phys.Rev.B, 1979, v.20, p.3197-3204.

75. Evans J.H., van Veen A., Caspers L.M. Direct evidence for helium bubble growth in molybdenum by the mechanism of loop punching. Scr.Met., 1981, v.15, p.323-326.

76. Greenwood G.Q., Foreman A.J.E., Rimmer D.E. The role of vacancies and dislocations in the nucleation and growth of gas bubbles in irradiated fissile materials. J.Nucl.Mater., 1959,v.1, p.305-324.

77. Trinkaus H. Precipitation of helium and its effects on mechanical properties of metals. In: Point Defects and Defect Interaction in Metals, Proc. Yamada Conference V, Kyoto, 19 81, University of Tokyo Press, p.312-321.

78. Уэрт Ч., Томсон., Физика твердого тела. М.: Мир, 1966.-568с.

79. Орлов А.Н. Введение в теорию дефектов в кристаллах. М.: Высшая школа, 1983, - 144 с.

80. Мартыненко Ю.В. Теория блистеринга: Препринт /ИАЭ-3145. -М.: ИАЭ им. И.В.Курчатова, 19 79. 40 с.

81. Kaletta D., Stubbins J. The annealing behaviour of vanadium, previously irradiated with 210 keV helium at 625°C to high fluence. J.Nucl.Mater., 1978, v.74, p.93-100.

82. Evans J.H., van Veen A., Caspers L.M. Formation of helium platelets in molybdenum. Nature, 1981, v.291, p.310-312.

83. Van Veen A., Caspers L.M., Evans J.H. Room temperature precipitation of helium in molybdenum observed by ТЕМ and THDS; helium platelet formation. J.Nucl.Mater., 1981, v.103/104, p.1181-1186.

84. Jager W., Manzke R., Trinkaus H., Crecelius G., Zeller R., Fink J., Bag H.L. Density and pressure of helium in small bubbles in metals. J.Nucl.Mater., 1982, v.111/112, p.674-680.

85. Rife J.S., Donelly S.E. , Lucas A.A., Gilles J.M., Ritsko J.J. Optical absorption and electron-energy-loss spectra of helium microbubbles in aluninum. Phys.Rev.Letters, 1981, v.46,p.1220-1223.

86. Manzke R., Campagna M. Study of He bubbles in A1 by electron energy loss spectroscopy. Solid State Commun., 1981, v.39, p.313-317.

87. Haubold H.-G., Lin J.S. He bubbles in Ni: a small angle X-ray scattering study. J.Nucl.Mater., 1982, v.111/112, p.709-714.

88. Carter G., Armour D.G., Donelly S.E., Ingram D.C., Webb R.P. The injection of inert gas ions into solids: their trapping and escape. Rad.Effects, 1980, v.53, p.143-174.

89. Erents S.К., Carter G. Penetration and capture of low-energy inert gas ions in polycrystalline tungsten. Brit.J.Appl. Phys. (J.Phys.D), 1968, v.l, p.1323-1329.

90. Behrisch R., Bottiger J., Eckstein W., Roth J., Scherzer B.M. Trapping of low-energy helium ions in niobium. J.Nucl.Mater., 1975, v.56, p.365-367.

91. Terreault В., Martel J.G., St-Jacques R.G., Veilleux G., L'Ecuyer J., Brassard C., Cardinal C., Deschenes L., Labrie J. Doubly peaked helium depth profilies in copper and blistering. J.Nucl.Mater., 1977, v.68, p.334-337.

92. Terreault В., Ross G., St-Jacques R.G., Veilleux G. Evidence ' that helium irradiation blister contain high-pressure gas.

93. J.Appl.Phys., 1980, v.51, p.1491-1493.

94. Jager W., Roth J. Microstructure of Ni and stainless steel after multiple energy He and D implantation. J.Nucl.Mater.,1980, v.93/94, p.756-766.

95. Johnson P.В., Mazey D.J. The gas-bubble superlattice and the+development of surface structure in He and H irradiated metals at 300 K. J.Nucl.Mater., 1980, v.93/94, p.721-727.

96. Jager W., Roth J. He trapping and bubble formation in Ni, stainless steel and amorphous alloys. Nucl.Instr. and Meth.,1981, v.182/183, p.975-983.

97. Ehrenberg J., Behrisch R., Scherzer B.M.U. Gas re-emission and surface structure due to implantation of helium in nickel. Nucl.Instr. and Meth., 1982, v.194, p.501-504.

98. Scherzer B.M.U., Ehrenberg J., Behrisch R. High-fluence He implantation in Ni trapping, re-emission and surface modification. Rad.Effects, 1983, v.78, p.417-426.

99. Nekljudov I.M., Rybalko V.F., Tolstolutskya G.D. The influence of helium implantation profile shapes on blister formation in metals. J.Nucl.Mater., 1983, v.115, p.134-136.

100. Черников В.К. Структурные и фазовые изменения в молибдене при низкоэнергетическом облучении ионами водорода и дейтерия: Дис. на соискание уч. ст. канд. физ.-мат.наук. М.: ИФХ АН СССР, 1980. 188 с.

101. Vladimirov B.G., Guseva M.I., Ionova E.S., Mansurova A.N., Martynenko Yu.V., Rjazanov A.I. The blistering of stainless steel (OCrl6Nil5Mo3Nb) under simultaneous D+ and He+ ions irradiation. J.Nucl.Mater., 1980, v.93/94, p.734-738.

102. Schulz R., Behrisch R., Scherzer B.M.U. D and He trapping and mutual replacement in molybdenum. Nucl.Instr. and Meth., 1980, v.168, p.295-299.

103. Schulz R., Behrisch R., Scherzer B.M.U. Trapping and mutual3release of D and He in molybdenum. J.Nucl.Mater., 1980, v.93/94, p.608-616.

104. Pontau A.E., Bauer W., Conn R.W. He pumping in the presence of an К beam. J.Nucl.Mater., 1980, v.93/94, p.564-568.

105. Тельковский В.Г. Вторично-электронная эмиссия под действием положительных ионов и нейтральных частиц. Изв.АН СССР, сер.физич., 1956, т.20, с.1179-1183.

106. Reed D.J., Harris F.T., Armour D.G., Carter G. Thermal evolution spectrometry of low energy helium ions injected into stainless steel and nickel targets. Vacuum, 19 74, v.24, p.179-186.

107. Myers S.M., Picraux S.R., Stoltz R.E. Defect trapping of ion-implanted deuterium in Fe. J.Appl.Phys., 1979, v.50, p.5710-5719.

108. Erents S.K. Trapping and re-emission of deuterium from molybdenum following bombardment at 77 K. Vacuum, 19 74,v.24, p.445-449.

109. Oen O.S., Robinson M.T. Computer studies of the reflection of light ions from solids. Nucl.Instr. and Meth., 1976, v.132, p.647-653.

110. Tabata Т., Ito R., Morita K., Itakawa Y. Empirical formulas for the backscattering of light ions from solids. Japan.J. Appl.Phys., 1981, v.20, p.1929-1937.

111. Eckstein W., Verbeek H., Biersack J.P. Computer simulation of the backscattering and implantation of hydrogen and helium. J.Appl.Phys., 1980, v.51, p.1194-1200.

112. Robinson J.E., Kwok K.K., Thompson D.A. Scattering of light keV ions from amorphous and crystalline solid surface. -Nucl.Instr. and Meth., 1976, v.132, p.667-671.

113. Okajima Y. Estimation of sputtering rate by bombardment with argon ions. J.Appl.Phys., 1980, v.51, p.715-717.

114. Черепин B.T. Ионный зонд. Киев: Наукова думка, 1981.-328с.

115. Andersen Н.Н. The depth resolution of sputter profiling. -Appl.Phys., 1979, v.18, p.131-140.

116. Bottiger J., Picraux S.R., Rud N. Depth profiling of H and He isotopes in solids by nuclear reaction analysis. In: Ion Beam Surface Layer Analysis, N.Y.: Plenum Press, 1976, v.2, p.811-819.

117. Terreault B. Depth profiling of implanted gases in solids.-In: Proc. 9 Intern.Vacuum Congress and 5 Intern.Conf. on Solid Surfaces, Madrid, 1983, p.599-613.

118. Moller W., Eckstein W. Effect of target crystallinity on the range distribution of hydrogen ions in metals. Nucl.Instr. and Meth., 1982, v.194, p.121-124.

119. Yong F.V7. Interstitial mobility and interactions. J.Nucl. Mater., 1978, v.69/70, p.310-330.

120. Fenske G., Das S.K., Kaminsky M. Depth distribution of 20-keV helium ion irradiation induced cavities in nickel. -J.Nucl.Mater., 1981, v.103/104, p.1231-1236.

121. Fastenau R., van Veen A., Penning P., Caspers L.M. Monte Carlo simulation of the interaction of interstitial helium, selfinterstitials and vacancies with vacancies or vacancy clusters. Phys.Stat.Sol.(a), 1978, v.47, p.577-587.

122. Baskes M.I., Wilson V7.D. Theory of the production and depth distribution of helium defect complexes by ion implantation. J.Nucl.Mater., 1976, v.63,-p.126-131.

123. Das S.K. The role of inert gases in first wall phenomena in fusion devices. Rad.Effects, 1980, v.53, p.257-266.

124. Erents K., McCracken G.M. Trapping and re-emission of fast D ions from Ni. Rad.Effects, 1970, v.3, p.257-266.128129130131132133134135136137138139- 168

125. Andersen Н.Н., Bay H.L. A survey of sputtering-yield data for plasma-wall interaction calculations. J.Nucl.Mater., 1980, v.93/94, p.625-633.

126. Carter G., Colligon J.S. The Ion Bombardment of Solids. -Lomdon: Heineman. 19 68. 446 p.

127. Hussey R.J., Caplan D., Graham M.J. The growth and structure- 169 of oxide films on Fe. II. Oxid.Met., 1981, v.15, p.421-435.

128. Birks N., Meier G.H. Introduction to High Temperature Oxidation of Metals. London: Edward Arnold Publishers, 1983. - 198 p.

129. Окисление металлов, под ред. Ж.Бенара, т.1. М.: Металлургия, 1968. - 499 с.